振動(dòng)電機(jī)電機(jī)控制系統(tǒng)是電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的核心，集電動(dòng)、再生制動(dòng)發(fā)電于一體。由于電機(jī)具有明顯的非線性特征，其控制系統(tǒng)較為復(fù)雜，其主要由電機(jī)、功率變換器、控制器和檢測裝置四個(gè)部分組成。位置檢測器將電機(jī)轉(zhuǎn)子位置及運(yùn)行轉(zhuǎn)速等信息提供給控制器，據(jù)此進(jìn)行導(dǎo)通角和關(guān)斷角的調(diào)整，達(dá)到調(diào)整控制的目的；電流檢測器監(jiān)測各相電流信息，準(zhǔn)確地給出定子繞組的通電時(shí)刻及換相時(shí)刻，完成電流斬波控制或采取相應(yīng)的保護(hù)措施以防止過電流；振動(dòng)電機(jī)控制器根據(jù)模擬開關(guān)和傳感器檢測輸入量判斷工況，輸出功率變換器各相開關(guān)信號(hào)，控制電機(jī)運(yùn)行狀況。
振動(dòng)電機(jī)電機(jī)實(shí)現(xiàn)機(jī)械能和電能之間的雙向轉(zhuǎn)換，本文選用的是某汽車制造有限公司自主研制的電動(dòng)汽振動(dòng)電機(jī)電機(jī)，其主要參數(shù)為額定功率4000W，額定電壓96V，額定轉(zhuǎn)速1500r/min，電機(jī)為風(fēng)冷式。控制電路的設(shè)計(jì)都是以這些參數(shù)為基礎(chǔ)的。功率變換器是電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)能量傳輸?shù)年P(guān)鍵部分，是電機(jī)運(yùn)行時(shí)的能量供給者，控制繞組導(dǎo)通和關(guān)斷。合理選擇和設(shè)計(jì)功率變換器是提高電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)性價(jià)比的關(guān)鍵因素之一，一個(gè)理想的功率變換器主電路結(jié)構(gòu)形式應(yīng)具有如下條件：較少數(shù)量的主開關(guān)元件；可通過主開關(guān)器件調(diào)制有效的控制相電流；振動(dòng)電機(jī)設(shè)備具備迅速增加繞組相電流的能力；可將回饋能量給電源充電。
振動(dòng)電機(jī)設(shè)備的功率變換器的主電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)與傳統(tǒng)逆變器有很大的差異，具有多種形式，設(shè)計(jì)靈活多樣，*常見的有雙開關(guān)型、雙繞組型和電容分壓型等。根據(jù)功率變換器設(shè)計(jì)原則及系統(tǒng)控制要求，本文對(duì)電動(dòng)汽振動(dòng)電機(jī)4000W三相電機(jī)控制系統(tǒng)功率變換器進(jìn)行了設(shè)計(jì)，由于本系統(tǒng)的供電電源為鉛酸蓄電池，為有效地利用電源，確保各相能獨(dú)立控制并且主開關(guān)器件盡量少，控制簡便可靠，選用不對(duì)稱半橋式主電路，該電路結(jié)構(gòu)不但可避免常規(guī)變頻器中上、下橋臂直通的故障隱患，且各相繞組在電氣上保持獨(dú)立。其中Cs為濾波、儲(chǔ)能電容，作用是對(duì)輸出電壓進(jìn)行平滑濾波，同時(shí)作為相繞組能量回饋、振動(dòng)電機(jī)電機(jī)制動(dòng)運(yùn)行能量回饋的儲(chǔ)能元件。
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