【摘 要】
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目前,电动汽车作为新一代绿色交通工具正在逐渐被大众所接受,它的出现可以有效的缓解汽车尾气排放造成的环境污染问题。由于电机驱动系统的好坏直接影响了电动汽车的性能,所
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目前,电动汽车作为新一代绿色交通工具正在逐渐被大众所接受,它的出现可以有效的缓解汽车尾气排放造成的环境污染问题。由于电机驱动系统的好坏直接影响了电动汽车的性能,所以我们希望找到一种适合用于电动汽车的电机驱动系统。开关磁阻电机相比于传统异步电动机而言,具有体积小,结构简单,坚固可靠,调速范围宽且调速方式灵活等优点,在电动汽车上使用时有着其独特的优势。因此,本文设计了一套开关磁阻电机调速系统,来验证开关磁阻电机调速系统作为电动汽车驱动系统的的可行性。本文首先介绍了开关磁阻电机的基本结构、工作原理、数学模型和调速控制方法。然后基于开关磁阻电机的设计理论,同时参考传统异步电机的生产经验,设计了一台功率为5kW的四相8/6极开关磁阻电机,绘制了机械加工图,委托工厂加工了样机。根据设计参数,通过Ansoft软件进行了电机的有限元建模仿真,对仿真结果进行了分析,并且提出了抑制电机转矩脉动的方法,主要研究了通过改变定、转子结构,选择合适的绕组连接方式来抑制电机的转矩脉动。其次,本文以STM32F051为主控制芯片,设计了电机的驱动硬件电路;在信号检测部分,重点阐述了位置信号检测和电流检测的设计方法与工作原理。最后,搭建电机的测试平台,对电机的性能进行测试,采集电机在运行过程中的波形数据,证明了本文设计的开关磁阻电机调速系统完全满足低速电动汽车的使用要求。
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