EV用SRM制動饋能系統(tǒng)建模仿真.pdf

1、電動汽車制動饋能系統(tǒng)能在車輛制動時回收部分動能，是目前提高電動汽車續(xù)駛里程的一個研究熱點。開關(guān)型磁阻電機（簡稱SRM）是出現(xiàn)在20世紀80年代的一種特種電機，其結(jié)構(gòu)簡單，定子和轉(zhuǎn)子均由硅鋼片制成，無任何永磁材料，定子上有集中繞組，可靠性高，價格便宜，被廣泛用在航空航天領(lǐng)域，如美國四代戰(zhàn)機F-35的電源系統(tǒng)就是由SRM構(gòu)成的。SRM啟動轉(zhuǎn)矩大，啟動電流小，很適合做電動汽車的驅(qū)動電機，再加上SRM從驅(qū)動狀態(tài)切換到制動饋能狀態(tài)及其簡單，不需要

2、增加任何輔助設(shè)備即可實現(xiàn)，因此本文電動汽車用SRM做驅(qū)動電機，在此基礎(chǔ)上研究其制動饋能系統(tǒng)。SRM是基于磁阻最小原理工作的，這使得它工作在磁飽和狀態(tài)，磁鏈特性復(fù)雜即其磁鏈與轉(zhuǎn)子角度和相電流大小都呈現(xiàn)較強的非線性，很難找到解析表達式來描述磁鏈特性關(guān)系，這使得SRM的建模分析變得困難。
　　本文在ANSYS中對SRM進行了實體建模，然后用電磁場有限元分析法求得了不同轉(zhuǎn)子角度和相電流下對應(yīng)的磁鏈值，進而取得了SRM的磁鏈特性?；趯R

3、M工作時電磁場分布的對比分析和實測法的研究，本文提出了一種新的求取磁鏈特性的方法即路徑積分法，并通過對比試驗進行了驗證。
　　在研究了傳統(tǒng)SRM非線性模型后發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)模型在建模時或多或少的都通過編寫代碼的方法實現(xiàn)部分功能，這使得所建模型的可讀性差，通用性低，不利于交流學(xué)習(xí)，本文所建的SRM非線性模型完全基于Simulik搭建，通過Simpowersystem工具箱的應(yīng)用省去功率變換器邏輯代碼編寫工作，通過Lookup table模塊

4、的應(yīng)用省去了插值算法的代碼編寫工作。使模型的可讀性和通用性有了提高。最后基于相電流變化分析對所建模型進行了驗證。
　　仿真分析了制動轉(zhuǎn)矩與開通角和關(guān)斷角之間的變化關(guān)系，實現(xiàn)了角度控制算法對制動轉(zhuǎn)矩的控制；仿真分析了相電流大小與輸出轉(zhuǎn)矩的變化關(guān)系，實現(xiàn)了通過控制相電流大小間接控制輸出制動轉(zhuǎn)矩的電流斬波控制算法。仿真分析了倆種控制算法對制動轉(zhuǎn)矩的控制效果，并最終確定了電機控制方案。
　　在MATLAB中建立了電動汽車的整車模型，