PMSM電機(jī)系統(tǒng)的案例
PMSM電機(jī)結(jié)構(gòu)及控制原理
同步電機(jī)的工作原理
同步電機(jī)的工作原理是基于定子的旋轉(zhuǎn)磁場和轉(zhuǎn)子的恒定磁場的相互作用。同步電機(jī)定子旋轉(zhuǎn)磁場的概念與三相感應(yīng)電機(jī)相同。
根據(jù)安培定律，轉(zhuǎn)子磁場與定子繞組的同步交流電相互作用，產(chǎn)生扭矩，迫使轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。位于 PMSM 轉(zhuǎn)子上的永磁體產(chǎn)生恒定磁場。 在轉(zhuǎn)子與定子磁場同步旋轉(zhuǎn)的速度下，轉(zhuǎn)子磁極與定子的旋轉(zhuǎn)磁場互鎖。 對此，永磁同步電機(jī)直接接入三相電流網(wǎng)絡(luò)（電網(wǎng)中的電流頻率為50Hz）時(shí)，不能自行啟動(dòng)。
PMSM的控制
永磁同步電機(jī)需要控制系統(tǒng)，例如變頻驅(qū)動(dòng)器或伺服驅(qū)動(dòng)器。有大量的控制技術(shù)實(shí)現(xiàn)了控制系統(tǒng)。最優(yōu)控制方法的選擇主要取決于擺在電力驅(qū)動(dòng)面前的任務(wù)。控制永磁同步電機(jī)的主要方法如下表所示。
為了解決簡單的任務(wù)，通常使用帶霍爾傳感器的梯形控制（例如，電腦風(fēng)扇）。為了解決需要電驅(qū)動(dòng)器發(fā)揮最大性能的問題，通常選擇磁場定向控制。
梯形控制
控制永磁同步電機(jī)的最簡單方法之一是 - 梯形控制。梯形控制用于控制具有梯形反電動(dòng)勢的 PMSM。同時(shí)，這種方法也可以讓你用正弦反電動(dòng)勢來控制PMSM，但是這樣電驅(qū)動(dòng)的平均扭矩會(huì)降低5%，扭矩紋波會(huì)是最大值的14%。有一個(gè)梯形控制，沒有反饋，有轉(zhuǎn)子位置反饋。
開環(huán)控制（無反饋）不是最佳的，可能會(huì)導(dǎo)致 PMSM 的釋放不同步，即失去可控性。
閉環(huán)控制可分為：
通過位置傳感器（通常通過霍爾傳感器）進(jìn)行梯形控制；
無傳感器梯形控制（無傳感器梯形控制）。
作為三相梯形控制的轉(zhuǎn)子位置傳感器，通常使用內(nèi)置于電動(dòng)機(jī)中的三個(gè)霍爾傳感器，可以以±30度的精度確定角度。通過這種控制，定子電流矢量在一個(gè)電周期內(nèi)只占六個(gè)位置，因此，輸出端存在紋波轉(zhuǎn)矩。
展開 comsol瞬態(tài)仿真PMSM永磁同步電機(jī)
由于畢設(shè)實(shí)物需要使用到空心軸電機(jī)，tb上逛了一圈都沒有找到尺寸合適的，就索性自己設(shè)計(jì)了。扇區(qū)單元如圖所示：
轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)采用的是徑向內(nèi)置式的，永磁體為N35釹鐵硼磁鐵，鐵芯材料為35PN210
仿真動(dòng)畫：
電機(jī)及其控制原理介紹-BLDC & PMSM
BLDC 電機(jī)還有助于再生制動(dòng)，即在每次制動(dòng)時(shí)為電池充電。永磁體和外部扭矩作為發(fā)電機(jī)一起工作，為電池脈沖充電。
PMSM電機(jī)在汽車上的應(yīng)用
汽車中的伺服機(jī)構(gòu)：伺服機(jī)構(gòu)是一組電機(jī)和電機(jī)控制器，它們以比施加的輸入更高的能量水平產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)。 PMSM 電機(jī)是支持這種機(jī)制的電機(jī)的首選。這是因?yàn)?PMSM 電機(jī)效率高、產(chǎn)生的噪音小且抗磨損。一個(gè)例子是伺服制動(dòng)器，可放大駕駛員在制動(dòng)踏板上使用的力。另一個(gè)例子是伺服轉(zhuǎn)向，它比常規(guī)動(dòng)力轉(zhuǎn)向領(lǐng)先一步。這也使用了 PMSM 電機(jī)。
電動(dòng)汽車傳動(dòng)系統(tǒng)：除了少數(shù)使用 BLDC 電機(jī)的電動(dòng)汽車，大多數(shù) OEM 都部署交流電機(jī)來為 EV 傳動(dòng)系統(tǒng)提供動(dòng)力。 PMSM 是首選。原因是高功率密度和高效 PMSM 電機(jī)控制解決方案的可用性。
走向未來
車輛正在以前所未有的速度引入新功能。電機(jī)，尤其是智能電機(jī)系統(tǒng)是此類創(chuàng)新的核心。
ADAS 等應(yīng)用也由幾個(gè)小型電子驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)。
更重要的是，隨著世界更快地轉(zhuǎn)向電動(dòng)汽車，電機(jī)和電機(jī)控制系統(tǒng)注定會(huì)以更快的速度發(fā)展。
因?yàn)椋挥羞@樣，電動(dòng)汽車才能在習(xí)慣駕駛內(nèi)燃機(jī)汽車的人們中獲得更廣泛的認(rèn)可。
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展開 電機(jī)丨PMSM與BLDC的分割線
說起PMSM電機(jī)與BLDC電機(jī)區(qū)別，其實(shí)在現(xiàn)代各種電機(jī)應(yīng)用方面，兩者的區(qū)別并不大，兩者之間可以互相替換。
先說起源：PMSM電機(jī)起源于１９世紀(jì)２０年代，但是當(dāng)時(shí)永磁鐵采用的天然礦石，磁能積低，所制成的電機(jī)體積大，沒有多久就被現(xiàn)代常說的電勵(lì)磁電機(jī)或是異步電機(jī)取代，直到２０世紀(jì)８０年代，隨著釹鐵硼ＮｄＦｅＢ材料出現(xiàn)PMSM得到了快速的發(fā)展，推動(dòng)了伺服電機(jī)領(lǐng)域的快速進(jìn)步。
PMSM定子繞組模型
BLDC無刷直流電機(jī)不得不說直流有刷電機(jī)，１８７３年，英國詹．麥克斯韋（這個(gè)人大家都應(yīng)該很熟悉）完成了電磁理論基礎(chǔ)（電和磁），電機(jī)繞組發(fā)展為鼓型繞組，這是直流電機(jī)具有了現(xiàn)代直流電機(jī)的基本形式，１８９１年，阿諾爾德建立了直流電樞繞組的理論，當(dāng)然當(dāng)時(shí)的直流電機(jī)都是利用電刷換向。直到本世紀(jì)中葉晶體管的誕生，使用晶體管（IGBT）電路代替有刷電機(jī)的電刷換向器，采用電子換向形式，克服了有刷電機(jī)的壽命、安全、維護(hù)保養(yǎng)、過載能力等問題，當(dāng)時(shí)的技術(shù)能力有限，霍爾傳感器是當(dāng)時(shí)的標(biāo)配，隨著科技進(jìn)步，不需要霍爾傳感器也可以實(shí)現(xiàn)電機(jī)的轉(zhuǎn)子位置反饋，但在控制精度較高的情況下，步進(jìn)伺服電機(jī)等方面，仍采用霍爾傳感器進(jìn)行轉(zhuǎn)速控制。
BLDC定子繞組模型
插曲：
異步電機(jī)出現(xiàn)時(shí)間晚于永磁電機(jī)，１８８８年特斯拉發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)原理，制成了交流電機(jī)，但由于勵(lì)磁限制，通常稱此種電機(jī)為異步電機(jī)，這種電機(jī)結(jié)構(gòu)簡單，使用交流電，無火花等優(yōu)勢，廣泛應(yīng)用于工業(yè)和家庭中，現(xiàn)代用的非直流變頻空調(diào)就是這種了（當(dāng)然直流變頻空調(diào)是BLDC了）。１９０２年丹尼爾森提出了同步電機(jī)的構(gòu)想，將轉(zhuǎn)子部分單獨(dú)直流供電，實(shí)現(xiàn)了同步的感應(yīng)電機(jī)，目前這種用途已經(jīng)淡出了市場，多用于以前的鐘表、電唱機(jī)、磁帶錄音機(jī)。
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永磁同步電機(jī)(PMSM)的FOC閉環(huán)控制詳解
永磁同步電機(jī)(PMSM)的FOC閉環(huán)控制詳解
基于MATLAB的PMSM電機(jī)外特性及MAP圖擬合仿真 ￥15
1.基于MATLAB的M文件編寫的程序，對于給定的部分電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)電機(jī)的外特性轉(zhuǎn)速-轉(zhuǎn)矩?cái)?shù)據(jù)，通過多項(xiàng)式擬合及轉(zhuǎn)矩-功率方程優(yōu)化，擬合繪制出滿足整個(gè)轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)外特性曲線。
2.基于給定的部分轉(zhuǎn)速-轉(zhuǎn)矩-效率數(shù)據(jù)，通過數(shù)據(jù)擬合，給出驅(qū)動(dòng)電機(jī)的整個(gè)轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)的效率方程及規(guī)律，繪制出電機(jī)的二維及三維效率MAP圖。
3.程序給出了2種數(shù)據(jù)擬合方法，分別是采用多項(xiàng)式函數(shù)的polyfit及MATLAB自帶的擬合工具箱，cftool。
直接采用polyfit函數(shù)并繪制恒功率段的曲線如下；
采用cftool工具的曲線擬合效果如下：
通過擬合的曲線及多項(xiàng)式參數(shù)，擬合出完整的電機(jī)外特性轉(zhuǎn)速-轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)矩-功率曲線，并繪制外特性曲線圖，如圖所示：
4.同樣的方法，對部分的電機(jī)效率數(shù)據(jù)，通過擬合，得到完整的轉(zhuǎn)速范圍的效率數(shù)據(jù)，并繪制電機(jī)效率MAP的二維和三維圖，分別如下所示：其中的二維MAP圖可以通過鼠標(biāo)手動(dòng)標(biāo)注效率值數(shù)據(jù)；
可以修改程序的數(shù)據(jù)，擬合得到實(shí)際需求的驅(qū)動(dòng)電機(jī)的外特性及MAP曲線。部分程序代碼見下圖
MATLAB原版m文件請付費(fèi)下載（部分程序數(shù)據(jù)來自網(wǎng)絡(luò)，如有侵權(quán)，還請及時(shí)聯(lián)系留言，以便及時(shí)刪除或調(diào)整！）
展開 新能源PMSM電機(jī)設(shè)計(jì)-V型內(nèi)置轉(zhuǎn)子的考慮
電機(jī)的性能高度依賴于轉(zhuǎn)子疊片區(qū)域的飽和度，如下面所描述的。
結(jié)構(gòu)考慮
評估 IPM 的結(jié)構(gòu)完整性是設(shè)計(jì)和優(yōu)化過程中的關(guān)鍵步驟。分析的目的是計(jì)算結(jié)構(gòu)關(guān)鍵區(qū)域內(nèi)的應(yīng)力分布。 IPM轉(zhuǎn)子中隔磁橋的機(jī)械應(yīng)力主要是因?yàn)槊總€(gè)磁鋼的離心力產(chǎn)生。因此，需要建立離心率的計(jì)算方法。 徑向和切向電磁力（見典型下面的分布）必須考慮在內(nèi)，特別是在重電氣負(fù)載下。 這些力可以從有限元分析中獲得。
硅鋼片的徑向變形很大與磁鋼內(nèi)壁施加的張力有關(guān)； 而切向變形主要受，磁鋼外側(cè)張力的影響。 因此，徑向剛度和切向剛度可以分別單獨(dú)通過考慮磁鋼內(nèi)側(cè)或外側(cè)。 此外，由于硅鋼片的變形被認(rèn)為是局部的，假設(shè)幾何不規(guī)則性遠(yuǎn)離隔磁橋和磁鋼的區(qū)域接觸不會(huì)有太大影響。
應(yīng)力和變形
獲得的典型應(yīng)力和變形圖來自 FEA 軟件的如下所示。 顯示電機(jī)高度依賴于飽和度描述的轉(zhuǎn)子疊片區(qū)域的水平更多。
典型材料特性
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展開 永磁同步電機(jī)控制系統(tǒng)仿真 附電力電子、電機(jī)控制系統(tǒng)的建模和仿真下載
下載地址：電力電子、電機(jī)控制系統(tǒng)的建模和仿真
步進(jìn)電機(jī)的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 步進(jìn)電機(jī)的開環(huán)控制解析
不過，在簡單的恒頻系統(tǒng)里，時(shí)鐘必須調(diào)整在兩者之中較低的那個(gè)頻率上，以此確保可靠的啟動(dòng)和停止。
電機(jī)從靜止開始加速時(shí)，步進(jìn)頻率很低；每相激磁周期比相電路的電氣時(shí)間常數(shù)長得多。在這種情況下，系統(tǒng)性能能夠用電機(jī)的靜轉(zhuǎn)短／轉(zhuǎn)子位置特性來分析。分析結(jié)果得知，（1）如果電機(jī)的轉(zhuǎn)矩（TM）增大或負(fù)載轉(zhuǎn)矩（TL）減小，則能提高啟動(dòng)額率；（2）減少系統(tǒng)慣量（電機(jī)慣量+負(fù)載慣量）也能提高啟動(dòng)頻率。
在系統(tǒng)工作壽命內(nèi)．由于零部件磨損，將影響負(fù)載轉(zhuǎn)矩。為了允許負(fù)載轉(zhuǎn)矩略為變化，恒頻鐘應(yīng)比求得的啟動(dòng)頻率略低，且可調(diào)。為了確保系統(tǒng)在工作速度情況下對機(jī)械諧振不敏感，還應(yīng)考慮失步轉(zhuǎn)矩／頻率特性。如果算得啟動(dòng)頻率恰巧等于諧振頻率，那么，應(yīng)改用較低頻率的時(shí)鐘，或者通過增加阻尼降低諧振影響。實(shí)際工作中，啟動(dòng)頻率也常常通過試驗(yàn)求得。
2．加速和減速工作
因?yàn)椴竭M(jìn)電機(jī)系統(tǒng)的啟動(dòng)頻率比它的最高運(yùn)行頻率低得多，因此，為了減少定位時(shí)間，常常通過加速使電機(jī)在接近最高的速度下運(yùn)行。隨著目標(biāo)位置的逼近，為使電機(jī)平穩(wěn)地停下來，重新使步進(jìn)頻率逐漸降低到啟停電機(jī)頻率。從初始位置往目標(biāo)位置運(yùn)動(dòng)的整個(gè)過程中，步進(jìn)頻率都在變。若以曲線表示即得“速度曲線”，如圖3所示。注意；減速可以比加速快得多，因?yàn)樨?fù)載轉(zhuǎn)矩幫助系統(tǒng)
制動(dòng)；而且，電機(jī)產(chǎn)生的減速轉(zhuǎn)矩比 （a）速度曲線；（b）對應(yīng)的位置／時(shí)間響應(yīng)曲線
加速轉(zhuǎn)矩大。
3．開環(huán)控制的實(shí)現(xiàn)
對任何系統(tǒng)，選擇控制方式都要考慮性能高和成本低等要求。例如，為了使加速方式最佳，也許要求按指數(shù)曲線上升，但是，實(shí)現(xiàn)的費(fèi)用高。設(shè)計(jì)者也許會(huì)用比較簡單的線性斜坡來折衷，因?yàn)檫@種斜坡能以很低成本實(shí)現(xiàn)。另一方面，集成電路工藝的迅速發(fā)展，使我們能以低價(jià)制成的芯片得到各種各樣的電路功能，因此，估計(jì)以微處理機(jī)控制的潛在優(yōu)點(diǎn)成為很現(xiàn)實(shí)的問題。
展開 步進(jìn)電機(jī)開環(huán)伺服系統(tǒng)解析，開環(huán)步進(jìn)伺服系統(tǒng)的工作原理
[導(dǎo)讀] 步進(jìn)電機(jī)伺服系統(tǒng)是典型的開環(huán)控制系統(tǒng)，指令信號是單向流動(dòng)的。開環(huán)系統(tǒng)沒有位置和速度反饋回路，省去了檢測裝置，其精度主要由步進(jìn)電機(jī)來決定，速度也受到步進(jìn)電機(jī)性能的限制，系統(tǒng)簡單可靠，不需要像閉環(huán)伺服系統(tǒng)那樣進(jìn)行復(fù)雜的設(shè)計(jì)計(jì)算與試驗(yàn)驗(yàn)證。
步進(jìn)電機(jī)伺服系統(tǒng)是典型的開環(huán)控制系統(tǒng)，指令信號是單向流動(dòng)的。開環(huán)系統(tǒng)沒有位置和速度反饋回路，省去了檢測裝置，其精度主要由步進(jìn)電機(jī)來決定，速度也受到步進(jìn)電機(jī)性能的限制，系統(tǒng)簡單可靠，不需要像閉環(huán)伺服系統(tǒng)那樣進(jìn)行復(fù)雜的設(shè)計(jì)計(jì)算與試驗(yàn)驗(yàn)證。
步進(jìn)電動(dòng)機(jī)開環(huán)伺服系統(tǒng)由于具有結(jié)構(gòu)簡單、使用維護(hù)方便、可靠性高、制造成本低等一系列優(yōu)點(diǎn)，在中小型機(jī)床和速度、精度要求不十分高的場合，得到了廣泛的應(yīng)用。
1．步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的種類和結(jié)構(gòu)
步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的分類方式很多，根據(jù)不同的分類方式，可將步進(jìn)電動(dòng)機(jī)分為多種類型，如表1所示。
步進(jìn)電機(jī)在結(jié)構(gòu)上分為定子和轉(zhuǎn)子兩部分，現(xiàn)以圖2所示的反應(yīng)式三相步進(jìn)電機(jī)為例加以說明。定子上有六個(gè)磁極，每個(gè)磁極上繞有勵(lì)磁繞組，每相對的兩個(gè)磁極組成一相，分成A、B、C三相。在定子的每個(gè)磁極上開了5個(gè)小齒，齒寬相等，齒間夾角是9°。轉(zhuǎn)子無繞組，它是由帶齒的鐵心做成的。有均勻分布的40個(gè)小齒，齒間夾角也是9°。此外，定子磁極上的小齒在空間位置上依次錯(cuò)開1/3齒距。
2．步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的工作原理
步進(jìn)電機(jī)是按電磁吸引的原理工作，現(xiàn)以反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)為例說明其工作原理。反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)的定子上有磁極，每個(gè)磁極上有激磁繞組，轉(zhuǎn)子無繞組，有周向均布的齒，依靠磁極對齒的吸合工作。如圖3所示為三相步進(jìn)電機(jī)，定子上有三對磁極，分成A、B、C三相。
步進(jìn)電機(jī)開環(huán)伺服系統(tǒng)
開環(huán)控制數(shù)控機(jī)床 如圖1所示
特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單，步進(jìn)驅(qū)動(dòng)、步進(jìn)電機(jī)，無位置速度反饋。
展開 電驅(qū)系統(tǒng)-電機(jī)工作制
重點(diǎn)說一下S9工作制，因?yàn)樵摴ぷ髦普窃谛履茉雌囯婒?qū)系統(tǒng)中電機(jī)應(yīng)用的工作制，如下圖所示，電機(jī)的負(fù)載與轉(zhuǎn)速在允許的范圍內(nèi)非周期性變化，對應(yīng)車輛使用工況就是電機(jī)扭矩與轉(zhuǎn)速在設(shè)計(jì)范圍內(nèi)非周期性變化。
S10、 離散恒定負(fù)載工作制：包括不低于4種離散負(fù)載值（或等效負(fù)載）的工作制度，每一項(xiàng)負(fù)載運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間都要足夠電機(jī)達(dá)到熱穩(wěn)定，最小負(fù)載值在一個(gè)工作周期內(nèi)可以為零。
電機(jī)工作制是說明電機(jī)運(yùn)行的具體方式，是一種為了避免電機(jī)過熱而燒壞的工作指導(dǎo)，更是一種用戶需求。同時(shí)也指導(dǎo)你根據(jù)電機(jī)的工作制，選擇合適的電機(jī)。但實(shí)際應(yīng)用中很多電機(jī)的工作制是多樣化的，需同時(shí)具備一種或多種工作制，以滿足不同應(yīng)用場景。
關(guān)于電機(jī)工作制的學(xué)習(xí)總結(jié)如上，最后，關(guān)于國家標(biāo)準(zhǔn)《GB/T 755-2019 旋轉(zhuǎn)電機(jī) 定額和性能》的PDF文件，想要的同仁可以后臺私信小編，免費(fèi)分享，共同成長。
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深度解讀混合動(dòng)力汽車雙電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)
本文以混合動(dòng)力雙電機(jī)系統(tǒng)構(gòu)型為切入點(diǎn)，對本田i-MMD系統(tǒng)和榮威 EDU系統(tǒng)進(jìn)行了方案描述，重點(diǎn)分析了雙電機(jī)系統(tǒng)的工作模式及控制原理，同時(shí)對雙電機(jī)系統(tǒng)起步控制和換擋協(xié)調(diào)控制過程進(jìn)行了說明。
1. 本田i-MMD雙電機(jī)系統(tǒng)構(gòu)型
本田雅閣i-MMD（Intelligent Multi-Mode Drive）系統(tǒng)技術(shù)方案結(jié)構(gòu)如圖1所示，其動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)主要包括2.0 L發(fā)動(dòng)機(jī)、驅(qū)動(dòng)電機(jī)、發(fā)電機(jī)、離合器以及傳動(dòng)機(jī)構(gòu)等。其中，驅(qū)動(dòng)電機(jī)、發(fā)電機(jī)以及離合器集成形成了電動(dòng)耦合 e-CVT，取代了傳統(tǒng)的變速箱，發(fā)電機(jī)始終與發(fā)動(dòng)機(jī)相連，主要用于發(fā)電，驅(qū)動(dòng)電機(jī)與驅(qū)動(dòng)車輪相連，主要用于驅(qū)動(dòng)車輛行駛，在制動(dòng)的時(shí)候，電機(jī)可以回收能量對電池進(jìn)行充電。
圖一
雅閣混合動(dòng)力汽車搭載了 i-MMD 雙電機(jī)系統(tǒng)，整車動(dòng)力來源采用了以驅(qū)動(dòng)電機(jī)為主，發(fā)動(dòng)機(jī)為輔的設(shè)計(jì)，可以實(shí)現(xiàn)純電動(dòng)、混合動(dòng)力以及發(fā)動(dòng)機(jī)直驅(qū)的模式功能。純電動(dòng)模式下利用驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)車輪；混動(dòng)模式下發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)通過發(fā)電機(jī)給驅(qū)動(dòng)電機(jī)充電，再讓驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)車輪；發(fā)動(dòng)機(jī)直驅(qū)模式下離合器閉合，發(fā)動(dòng)機(jī)作為動(dòng)力源與傳動(dòng)系相連驅(qū)動(dòng)車輪。通過三種模式有效切換，使得車輛表現(xiàn)出了更為出色的動(dòng)力與節(jié)油優(yōu)勢。
2. 本田i-MMD雙電機(jī)系統(tǒng)工作模式
（1）純電動(dòng)模式驅(qū)動(dòng)
在純電動(dòng)模式下，動(dòng)力系統(tǒng)能量傳遞如圖2中所示的箭頭方向。在這種模式下，發(fā)動(dòng)機(jī)不工作，動(dòng)力分離裝置離合器斷開，驅(qū)動(dòng)車輛行駛的能量直接來源于動(dòng)力電池，動(dòng)力電池儲(chǔ)存的電能經(jīng)由逆變器提供給驅(qū)動(dòng)電機(jī)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)車輛前進(jìn)或者后退。在車輛制動(dòng)時(shí)，所產(chǎn)生的能量將被回收充入動(dòng)力電池內(nèi)進(jìn)行儲(chǔ)存。
圖2
（2）混合動(dòng)力模式驅(qū)動(dòng)
在混合動(dòng)力模式下，動(dòng)力系統(tǒng)能量傳遞如圖3中所示的箭頭方向。
展開 基于AUTOSAR的電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)報(bào)告
來源 | 電動(dòng)知家
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前言
純電動(dòng)汽車和混合動(dòng)力汽車是新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要方向，同時(shí)，泛亞“電動(dòng)化、智能化、網(wǎng)聯(lián)化、數(shù)字化”戰(zhàn)略的提出，使得未來車載汽車電子電氣架構(gòu)系統(tǒng)的開發(fā)越來越復(fù)雜。汽車開放系統(tǒng)架構(gòu) AUTOSAR 代表的層次化、模塊化、平臺化技術(shù)則是汽車電子軟件開發(fā)的重要趨勢。在電動(dòng)汽車的三大電控系統(tǒng)中（電機(jī)控制、電池管理、整車控制），電機(jī)控制作為核心之一，其軟件架構(gòu)的研究設(shè)計(jì)對于汽車電控系統(tǒng)的開發(fā)有重要意義。本報(bào)告以電動(dòng)汽車用驅(qū)動(dòng)電機(jī)作為研究對象，以 AUTOSAR 開發(fā)架構(gòu)為基礎(chǔ)，對電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)軟件架構(gòu)設(shè)計(jì)與開發(fā)進(jìn)行探究，并在此基礎(chǔ)上對電機(jī)過調(diào)制控制算法以及旋變軟解碼技術(shù)進(jìn)行詳細(xì)研究。
電動(dòng)汽車的電機(jī)控制
軟件基于AUTOSAR開發(fā)的意義
在電動(dòng)汽車的三大電控單元中，電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制作為其中的核心，其性能高低對汽車動(dòng)力性和操縱性有直接的影響。和傳統(tǒng)電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)和伺服電機(jī)系統(tǒng)相比較，車用驅(qū)動(dòng)電機(jī)系統(tǒng)的開發(fā)除了高功率密度、寬調(diào)速范圍等性能需求外，對于安全性和可靠性也有著更高的要求。
展開 電動(dòng)汽車電機(jī)總成懸置系統(tǒng)仿真分析及優(yōu)化
摘要
：為了對電動(dòng)汽車電機(jī)懸置系統(tǒng)的固有特性進(jìn)行分析，利用 ＡＤＡＭＳ 建立電機(jī)懸置系統(tǒng)六自由度仿真模型，計(jì)算電機(jī)總成懸置系統(tǒng)的固有頻率和能量解耦率，得出懸置系統(tǒng)各階固有頻率均大于內(nèi)燃機(jī)汽車，且繞電機(jī)軸線方向振動(dòng)的固有頻率遠(yuǎn)大于內(nèi)燃機(jī)汽車，整車豎直方向和俯仰方向存在嚴(yán)重的振動(dòng)耦合。通過改變電機(jī)的懸置位置和剛度對電機(jī)懸置系統(tǒng)進(jìn)行仿真優(yōu)化。優(yōu)化結(jié)果表明：通過改變電機(jī)的懸置位置和剛度，可以使懸置系統(tǒng)的固有頻率分布更加合理，能量解耦率得到提高。
關(guān)鍵詞
：電動(dòng)汽車；電機(jī)懸置系統(tǒng)；ＡＤＡＭＳ；仿真
全球能源危機(jī)、環(huán)境污染問題日益嚴(yán)重，純電動(dòng)汽車作為新能源汽車的一個(gè)重要方向，符合國家節(jié)能環(huán)保的發(fā)展趨勢，國內(nèi)諸多汽車制造廠和研究機(jī)構(gòu)對電動(dòng)汽車進(jìn)行了深入研究［１］
。電動(dòng)汽車與傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)汽車的振動(dòng)噪聲源差別較大。傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)汽車的噪聲主要來源于發(fā)動(dòng)機(jī)噪聲、進(jìn)排氣噪聲、散熱風(fēng)扇噪聲、傳動(dòng)系統(tǒng)噪聲、路面輪胎噪聲、車身振動(dòng)噪聲和風(fēng)噪聲［２］。電動(dòng)汽車由于沒有發(fā)動(dòng)機(jī)噪聲和進(jìn)排氣噪聲這兩大主要噪聲，其噪聲比內(nèi)燃機(jī)汽車噪聲在一般工況下減小很多［３］，但由于電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)電機(jī)的特殊性，在加速時(shí)電機(jī)會(huì)產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩波動(dòng)，并且瞬時(shí)轉(zhuǎn)矩沖擊較大［４-６］，這些振動(dòng)和沖擊會(huì)傳給車架，引起
車內(nèi)振動(dòng)噪聲和部件的疲勞破壞，此時(shí)噪聲比內(nèi)燃機(jī)汽車噪聲要大。
牽引電機(jī)通過懸置系統(tǒng)安裝在汽車車架上，懸置系統(tǒng)支撐電機(jī)的重量，對動(dòng)力總成與車架間的振動(dòng)起雙向隔離作用［７-９］。驅(qū)動(dòng)電機(jī)在工作過程中，在懸置系統(tǒng)某一個(gè)自由度方向作用變化的激振力，并引起該方向的振動(dòng)時(shí)，導(dǎo)致其他自由度方向的振動(dòng)，出現(xiàn)耦合振動(dòng)。由于耦合振動(dòng)擴(kuò)大了振動(dòng)頻率的范圍，為了達(dá)到相同程度的隔離效果，懸置必須要更軟，從而使得穩(wěn)定性降低。因此，需要對懸置系統(tǒng)進(jìn)行解耦優(yōu)化。
展開 基于AUTOSAR的電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)報(bào)告
純電動(dòng)汽車和混合動(dòng)力汽車是新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要方向，同時(shí)，泛亞“電動(dòng)化、智能化、網(wǎng)聯(lián)化、數(shù)字化”戰(zhàn)略的提出，使得未來車載汽車電子電氣架構(gòu)系統(tǒng)的開發(fā)越來越復(fù)雜。汽車開放系統(tǒng)架構(gòu) AUTOSAR 代表的層次化、模塊化、平臺化技術(shù)則是汽車電子軟件開發(fā)的重要趨勢。在電動(dòng)汽車的三大電控系統(tǒng)中（電機(jī)控制、電池管理、整車控制），電機(jī)控制作為核心之一，其軟件架構(gòu)的研究設(shè)計(jì)對于汽車電控系統(tǒng)的開發(fā)有重要意義。本報(bào)告以電動(dòng)汽車用驅(qū)動(dòng)電機(jī)作為研究對象，以 AUTOSAR 開發(fā)架構(gòu)為基礎(chǔ)，對電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)軟件架構(gòu)設(shè)計(jì)與開發(fā)進(jìn)。
一、電動(dòng)汽車的電機(jī)控制軟件基于 AUTOSAR開發(fā)的意義
在電動(dòng)汽車的三大電控單元中，電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制作為其中的核心，其性能高低對汽車動(dòng)力性和操縱性有直接的影響。和傳統(tǒng)電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)和伺服電機(jī)系統(tǒng)相比較，車用驅(qū)動(dòng)電機(jī)系統(tǒng)的開發(fā)除了高功率密度、寬調(diào)速范圍等性能需求外，對于安全性和可靠性也有著更高的要求。提高車用電機(jī)控制軟件的可復(fù)用性，增強(qiáng)系統(tǒng)軟件的可配置性，改善系統(tǒng)軟件的可靠性與穩(wěn)定性對于車用電機(jī)控制系統(tǒng)開發(fā)有著重要意義。
二、旋變解碼研究
對于電機(jī)矢量控制而言，往往需要獲取電機(jī)的轉(zhuǎn)子位置角度，角度的測量常用的方法有磁性編碼器、光電碼盤、電渦流傳感器和旋轉(zhuǎn)變壓器等。
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