漫談異步電機驅動系統在混合動力汽車的應用

摘 要：混合動力框架下的汽車，選取異步電機，去建構特有的驅動體系。在這樣的體系內，含有雙向流動的總驅動特性。建構在信號處理根基上的電機驅動，選取了PWM類別的空間矢量，以及直接轉矩情形下的控制路徑，去管控現有的電機轉柜。因此，維護好了電機必備的運行態勢，并提升了原有的速率及管控精度。仿真得來的數值表征出，這樣的驅動體系，帶有凸顯的實效性。

關鍵詞：異步電機驅動系統；混合動力汽車；應用途徑

異步電動機，涵蓋了偏高的能量，且縮減了必備的制備成本，帶有成熟的凸顯優勢。在混合動力促動下的汽車，若采納了陳舊的直接轉柜，予以管控，那么逆變器現有的開關頻率，就很難被固定住，也會增添體系潛藏著的諧波以及多樣噪聲。建構在PWM根基上的管控策略，能穩固住開關管現有的頻率，消除掉既有噪聲，以便促動有效管控的真正實現。

1.體系含有的基本架構

混合動力助推下的汽車，選取了特有的供電電源，當成電池。同時，汽車必備的能量，帶有雙向的流動特性。驅動器搭配著的雙向路徑，可以對體系配有的電池，予以充放電；特有的控制單元，也應歸整起電池組現有的電流及關聯電壓，這樣才能回避掉常常發覺到的過度放電。若在偏高的溫度之下，運行這樣的電池，那么會傷害到電池。

驅動體系選取的是特有型號的控制單元。這樣的單元，融匯起了制備的DSP，以便促動微控制器，去升至最佳的那種特性。具體而言，接納了嵌入式的總架構，高性能框架下的CMOS，可把原有的時鐘頻率，升至160MHz這樣的狀態。體系帶有同步串行情形下的外圍接口，以及SPI類別的模塊。各類別的串行接口，都銜接著SCI類別的模塊。這種很精密的總構架，能與新穎的驅動要求契合。

2.實效凸顯的管控路徑

若汽車配有的電機，歸屬于電動運行的總路徑，那么要考量到電機現有性能，以便設定出速率很快的力矩反應。這樣做，可協助增添汽車原有的動態屬性。直接轉矩框架下的控制路徑，把電機轉矩，看成管控用到的總目標。體系能在很短時段內，去響應電機配有的轉矩。直接轉矩情形下的控制，依循特有的規律而更替，也涵蓋了特有的開關狀態。若選取了電壓配有的最適宜的空間矢量，就可獲取到旋轉態勢下的定子磁鏈，也即圓形的、特有的定子磁鏈。

經由計算，得來精準的磁鏈，就獲取到了這一時段內的電磁轉矩。為明晰它們在特有時點上的精準方位，應把現有的電壓矢量，分出六個區域；各類別的這種區域，都要占到特有的電角度。為增添磁鏈含有的管控力度，應對現有的磁鏈方位，予以查驗。然而，這樣的路徑，由于受既有的圓形約束，在轉動速率偏低時，會影響到既有的汽車性能。為克服掉這樣的弊病，就應選用根植在空間矢量之上的、直接轉矩類別的管控技術。這就縮減了原有的轉矩脈動，以及關聯的鐵損耗，同時促動了電壓利用。

PWM框架下的空間矢量，含有八個類別的開關模式，安設了特有的逆變器，去產出特有的磁鏈，以便接近設定出來的基準圓。每個這樣的開關頻率，都被預先設定。八個類別的開關模式，要對應既有的電壓矢量。管控含有的核心，是經由有效情形下的電壓矢量，以及零矢量，去整合成輸出用到的電壓矢量。兩個類別矢量，產出的作用時間，對應著很穩固的電壓關系。這就縮減了輸出框架下的諧波，并縮減了這種耗費。

3.體系含有的硬件架構

體系含有的硬件結構，選用了特有的光耦隔離，以便驅動智能框架下的功率模塊。選取了CAN框架下的總線路徑，以便理順現有的通信路徑，并傳遞管控用到的指令以及必備數據。體系自身帶有的、精度很大的電機，能搜集得來體系現有的溫度、關聯的電流電壓。

當汽車含有的發動機，正在發電時，為回避掉瞬間框架下的過沖電流，就應對既有的充電電流，予以限縮。若電池現有的荷載狀態，很接近設定出來的飽和狀態，那么就應關掉現有的充電路徑，并有序去管控電機含有的磁場。選擇直接轉矩框架下的控制路徑，能維護好穩固的充電電流。

依循電機現有的位置，把逆變器涵蓋著的配件予以導通。IGBT在經由導通以后，可以給現有的無刷直流類電機，添加上特有的正反電壓，從而產出關聯著的電流。電機之內，就構造出了磁場，且與體系含有的轉子磁場契合，因而產出正比例關聯下的電磁轉矩。某一相被真正導通以后，下橋臂配有的IGBT，就會很暢通，從而可以建構出PWM框架下的斬波控制，穩固住上橋臂配有的IGBT。

經由脈沖調和，可以更替電機兩端含有的平均電壓，借以管控電流。電機搭配著的控制器，經由PI類別的調節器，管控了既有的電流以及關聯轉矩。PI類別的調節器，可以接納反饋得來的電流偏差；體系輸出的，歸屬于PWM框架下的高電平。異步電機以內，涵蓋著10位特有的轉換器，附帶著自動排序必備的配件。這樣的自動排序，可經由自動切換，去執行通道搭配著的指令。這就縮減了原有CPU的沉重荷載，并搭配了很靈活的管控性能。

結束語

混合動力助推下的新穎汽車，正受到注重。通常情形下，整合了汽車配有的發動機以及配有的電動機，把涵蓋著動力的那些配件，以及存留著電能的那些配件，用各類別的方式，予以整合。經由適宜的管控，可以縮減原有的油耗，縮減必備排放。在管控電機時，融匯進異步狀態下的驅動體系，獲取到了期待中的驅動成效。

參考文獻：

[1]陳崢，高金行，林輝，李兵強.混合動力汽車用異步電動機驅動系統研究 [J].微電機，2011（09）.

[2]尤磊.混合動力汽車電機驅動控制的研究 [D].哈爾濱理工大學，2010（03）.

作者簡介：羅瑞（1989.4-）男，四川武隆，本科，助理工程師，汽車運用，海南海汽投資控股有限公司，海南省海口市