Temperature Research of Permanent Magnet Brushless DC Motor for Electric Balanced Vehicle

A power system structure composed of a brushless DC motor and a cycloidal reducer for electric balanced vehicle has been proposed, and the temperature of important components in this structure would be discussed. The loss generated by the cycloid reducer is negligible, it’s only need to analyze the thermal field of motor. Since the temperature change will affect the material properties of the target motor, the electromagnetic and temperature fields, involved in the motor, are selected for coupling calculation to determine whether the final temperature distribution can meet the requirements of vehicle for use.

Six-step Voltage Control of PM Brushless AC Motors under High Speed Flux-weakening Operation for EV/HEV Applications

The torque-speed characteristics of brushless motor having an interior permanent magnet rotor and a sinusoidal back-emf waveform are compared experimentally when it is operated in brushless AC(BLAC) mode and brushless DC (BLDC) modes with both 2-phase,120° conduction(BLDC-120) and 3-phase,180° conduction(BLDC-180).Particular emphasis is on high-speed,six-step voltage controlled,flux-weakening operation.It is shown that for EV/HEV applications,even for interior PM brushless motors which have sinusoidal back-emf waveforms,in order to achieve maximum torque per ampere capability over wide operation speed range,it is advantageous to employ a hybrid operation mode-BLAC operation in the constant torque region and six-step voltage control(BLDC-180 operation,together with current phase control) in the flux-weakening region.

电动汽车及其驱动永磁电机声振特性试验

在电动汽车整车声振特性分析的基础上进行了其驱动电机的声振特性台架试验,运用频谱分析和相干分析相结合的方法对试验数据进行分析。试验结果明确了电机振动和噪声对车内振动和噪声的贡献和电机振动噪声的主要特征频率及其引发原因,研究成果为电动汽车整车振动噪声特性优化改善提供了试验支持。

电动汽车永磁无刷直流电机键合图建模与仿真

键图法能很方便地把像电动汽车这样一个集机、电、液、磁和热等多能源的系统统一起来。利用键合图法对电动汽车永磁无刷电机进行了建模,并基于MATLAB/SIMULINK平台进行动态仿真。分析了电机各项参数对输出转速和转矩的影响。建模过程及实验结果表明,键合图法是一种适合于多能源系统的建模方法。此模型也为电动汽车整个系统的建模,特别是驱动系统的建模与分析提供了参考。同时,它还可以作为一个独立完整的模块与电动汽车其他模块很好地连接起来。

电动汽车用永磁无刷电机回馈制动技术研究

介绍了电动汽车用永磁无刷电机在回馈制动工况下的控制原理,对两种不同的升压斩波方法进行了分析评价,提出了一种基于电机特性的制动能量回收的控制策略。实验结果表明,该方法可简便、有效地实现电动汽车的电气回馈制动,进而提高电动汽车的能量利用率。

电动装甲车无刷直流电机驱动系统的再生制动

再生制动是电动车辆最常见的制动方式。然而 ,在没有大容量蓄电池吸收能量的情况下 ,再生制动将产生很高的泵升电压 ,给系统工作带来不利。文中通过对再生制动过程的分析 ,提出了通过控制占空比的办法来抑制泵升电压。该方法通过数字控制实现 ,无需改动硬件 ,控制简便。计算机仿真和样机实验结果表明 ,该方法可迅速抑制泵升电压 ,并具有很好的制动效果。

混合动力车用永磁无刷电动机驱动系统

介绍了成功应用于混合动力车上的永磁无刷电动机驱动系统 ,并分析了不同工况下电动机的控制方法 。

PWM调制方案对无刷直流电机电动汽车再生ABS的影响

为研究PWM调制方案对无刷直流电机电动汽车再生ABS的影响,在分析单、双管PWM调制方案下的无刷直流电机再生制动原理基础上,通过调节占空比的方法来防止再生制动时驱动轮抱死。建立了单轮车辆再生制动动力学模型,设计了再生ABS双闭环控制系统,外环控制滑移率,内环控制制动电流。以系统在结冰路面上再生制动为例,对系统在单、双管PWM调制方案下的防抱死制动性能进行了仿真试验。结果表明:与单管调制相比,双管调制时系统的制动距离短,回收能量多。

基于电动汽车驱动的双定子永磁无刷直流电机绕组换接运行分析

基于电动汽车驱动系统的要求,本文分析了双定子永磁无刷直流电机的结构特点,提出采用绕组换接的方法可使该电机具有宽广的运行范围,且在整个运行范围内具有较高的综合运行效率。首先给出了双定子永磁无刷直流电机适合于电动汽车驱动的结构原理,然后专门设计了一台电动汽车驱动用双定子永磁无刷直流电机,通过绕组换接拓展了其转速范围,经过有限元仿真和样机实验确定了电机在不同运行状态下绕组连接方式的的选择原则,最后给出了双定子永磁无刷直流电机绕组换接的方法和换接电路,分析了其换接过程,并通过有限元仿真验证了这一方法的可行性。

电动汽车新型直接轮式驱动控制系统的可行性研究

直接轮式驱动电动汽车为实现汽车转弯时的差动功能 ,不得不采用复杂的差动控制算法对左右驱动轮进行协调控制 ,以取代机械差速器。在分析汽车运动基本规律特别是差动原理的基础上 ,提出了一种新型直接轮式驱动控制系统 ,该系统主要由 2台方波电流驱动的永磁无刷电机串联而成 ,避免了复杂的差动控制算法。对其原理和可行性进行了详细地分析和阐释。最后在 Matlab/Sim ulink平台下对该系统进行了仿真分析 ,结果表明 :该驱动控制系统完全能够实现机械差速器功能 ,同时可直接利用电机控制的现有成果 ,从而降低了控制系统的复杂程度和设计费用 ,为提高直接轮式驱动电动汽车的性能提供了新思路。

现代车用无刷永磁电机设计研究

结合多领域仿真与系统集成优化,将整个设计过程划分为三大步骤,提出一种新的现代车用无刷永磁电机设计理念及设计原则。进一步结合转子结构的应力分析,开展无刷永磁电机的转子结构设计研究,提出IPM无刷永磁电机的一种“V”型转子结构,实际应用于“超越三号”燃料电池轿车牵引电机,有效地提高了电机的高速机械性能并降低了电机的振动和噪声。

电动轮车辆永磁无刷直流电机驱动器设计

永磁无刷直流电机驱动器受电机参数变化、外部负载扰动等因素影响,为获得高性能、宽调速范围,以高性能嵌入式微驱动器和高可靠性大功率元件为基础,设计先进的驱动器。基于此对永磁无刷直流电机驱动器结构和控制方法进行分析,设计基于32位DSP处理器和CAN总线250W小功率驱动器硬件和软件。在实际调试中得到初步调试阶跃响应曲线,并对数字PID控制算法进行改进,得到改进后增量式数字PID控制算法和改进后阶跃响应曲线。经过对比得到:改进后增量式数字PID控制算法,其阶跃响应调节时间较短的同时,未产生超调,控制精度也比较高,控制效果满足设计需要,为大功率永磁无刷直流电机驱动器设计及实车调控提供参考。

电动汽车用永磁无刷直流电机的有限元分析

设计了一种电动汽车用永磁无刷直流电机 ,采用外转子结构 ,其目的是嵌在汽车的轮毂内以实现直接驱动 ,而不需齿轮传动装置 ,可以实现低速、高转矩、高效率、变速运行。文中着重叙述用 Ansys软件对该种电机的磁通、磁感应强度以及转矩进行有限元分析。

履带装甲车辆采用永磁无刷直流电动机驱动研究

阐述了履带装甲车辆电传动概念及其优点。提出采用永磁无刷直流电动机控制系统作为其驱动系统,建立了无刷直流电动机数字控制系统的数学模型,并将永磁无刷直流电动机控制系统在履带车辆电传动中进行应用,对应用情况进行了试验及分析,最后给出了应用可行性结论。

电动汽车用外转子永磁无刷直流电动机设计

根据电动汽车电动机的特点,提出一种外转子永磁无刷直流电动机,结合一台小功率外转子永磁无刷直流电动机实例,应用电机设计几何相似律,设计了一台电动汽车用外转子永磁无刷直流电动机,并分析了其应用在电动汽车上的可行性。

电动车用外转子永磁无刷直流电动机的研究

本文介绍电动车用高效外转子钕铁硼永磁无刷直流电动机。电机直接装于车轮产生转矩，取消差动齿轮和变速器，减小功消耗和提高效率。通过电磁场理论分析，也介绍了减小力矩波动的方法和无刷电机弱磁控制概念。

电动汽车用外转子永磁无刷直流电动机设计

根据电动汽车电动机的特点,提出一种外转子永磁无刷直流电动机,结合一台小功率外转子永磁无刷直流电动机实例,应用电机设计几何相似律,设计了一台电动汽车用外转子永磁无刷直流电动机,通过Ansoft软件仿真验证了电机相似定律,并分析了电动机应用在电动汽车上的可行性。

电动汽车永磁无刷直流电机驱动系统低速能量回馈制动的研究

本文分析了由蓄电池洪电的逆变器－水磁无刷直流电机系统在作电动汽车动力时实现电气制动的方法，着重研究了当电机转速低于电机空载额定转速时电磁制动及能量回馈的原理．提出了一种低速能量回馈制动的简便控制方法、计算机仿真和样机实验结果表明，采用本文听提出的控制方法。

电动车用直流无刷电机不同永磁结构对比分析

为了提升微型纯电动汽车驱动用无刷直流(BLDC)电机的输出转矩并降低其损耗,对不同永磁结构与充磁方式的BLDC电机进行对比分析。首先,通过测量微型试验车辆的基础参数,对BLDC电机进行功率和转速匹配。其次,在控制永磁体用量的基础上分别确定2种永磁结构的具体结构参数,并对2种具有不同充磁方向永磁体结构进行了具体的分析,以选取最为合适的永磁体形状及充磁方式。最后,基于有限元分析方法,对比分析了平行充磁和径向充磁2种结构BLDC电机的基本电磁性能。有限元分析显示前者输出转矩比后者高3%,转矩脉动低28%,损耗低5%,验证了理论分析的有效性。结果表明,在表贴式BLDC电机在永磁体用量一定的条件下采用平行充磁的永磁结构性能更加出色。

防爆电驱动无轨胶轮车永磁电动机回馈制动研究

以防爆电驱动无轨胶轮车为研究对象,分析了由三相桥式逆变器驱动的永磁无刷直流牵引电动机回馈制动的方式及制动微观状态,提出了回馈制动控制策略。该控制策略采用PWM升压斩波方法,通过闭环PI调节器,合理分配每个PWM周期中的续流与充电时间,实现回馈制动。仿真结果表明,该控制策略安全可靠,能有效实现能量回收,提高了车辆的能量利用率;当车辆的驱动电动机转速降到约300r/min时,整车动能已经明显降低,此时能量回收已经不再起作用。该结论对防爆电驱动无轨胶轮车回馈制动踏板的开度设计具有重要意义。