串联式混合动力电动汽车发电系统设计电气工程专业论文.docxVIP

串联式混合动力电动汽车发电系统设计摘 串联式混合动力电动汽车发电系统设计 摘 要 相较化石能源，电能以其清洁、方便、高效、可控等特点越来越受到人们的 重视。由于技术相对成熟，节能和环保效果明显，目前，混合动力电动汽车在各 国优惠政策的鼓励下，已由小批量生产开始进入快速增长阶段。 本论文以串联式混合动力城市公交车的发电系统作为研究对象，以永磁同步 发电机的双闭环SVPWM控制模型作为研究基础，以30KW永磁同步发电机整流 实验平台的设计开发过程为实例，对内置式永磁同步发电机(IPMSG)PWM整流器 控制策略进行了研究和验证。主要包括： 首先，介绍了IPMSG的数学模型，对发电机基于转子磁链定向的SVPWM 控制系统进行了深入分析。搭建了IPMSG．PWM单位功率因数控制框图和仿真模 型，并在此基础上，对双闭环矢量控制策略中的PI控制器参数进行了设计。通过 350kW永磁同步发电机PWM整流实验对单位功率因数双闭环矢量控制进行了验 证。 其次，基于发电机PWM整流单位功率因数控制策略的局限性，以及发电机 通过增加定子电感削弱电流谐波后所出现的输出端电压太高的问题，提出了d轴 电压闭环的弱磁控制策略，通过增加d轴弱磁电流削弱交轴电枢反应从而达到降 压整流的目的。并对额定状态下PWM整流器仿真和实验分析，对比单位功率因 数控制下的波形，验证了弱磁控制方法的正确性和可行性。 同时，对发电机整流系统中的弱磁控制作了优化，提出了超前磁链角弱磁控 制在IPMSG．PWM整流系统中的应用，对其实现方法做了详细论述，并通过仿真 和实验，在对比了两种弱磁控制策略的波形后，验证了超前磁链角弱磁控制在发 电机整流系统中的有效性和优势。 最后，以30KW永磁同步发电机整流系统实验平台的设计开发经历为基础， 从硬件选型、电路设计、软件系统等各个方面对发电机整流系统进行了分析，并 通过实验波形验证了前述理论的正确性。 关键词：串联式混合动力城市公交车；内置式永磁同步发电机；发电机整流弱磁 控制；整流系统实验平台 II 万方数据 工程硕士学位论文Abstract 工程硕士学位论文 Abstract Compared with the fossil energy，electrical energy，with its clean，convenient， efficient and controllable characteristics，has been getting increasing attention by people．Due to relatively mature technology，and its obvious effects of energy—saving and environment—friendly，at present，the Hybrid Electric Vehicle(HEV)has turned its small batch production to a big stage of rapid growth，with the preferential policy encouragement of countries in the world． With the Series Hybrid City Buses power system being served as the research obj ect，the double closed loop SVPWM control model of Permanent Magnet Synchronous Generator being served as the research foundation，the process of design and development of 3 0KW permanent magnet synchronous generator rectifier platform being served as a practical example，this dissertation studies and verifies the control strategy of IPMSG—PWM rectifier．The following factors are including． First，the mathematical model of IPMSG is introduced，and the control system of the generator based on rotor flux orientation is thoroughly analyzed．The dissertation sets up the blo