永磁同步电机合格性检测系统设计【字数:7874】
目 录
【摘要】 I
ABSTRACT I
前 言 1
一、新能源汽车与永磁同步电机 2
(一)新能源汽车的发展现状及前景 2
(二)永磁同步电机 3
二、永磁同步电机合格性检测系统的构成 4
(一)永磁同步电机运行系统 4
(二)电机参数检测系统 5
三、检测设备工作原理与应用 8
(一)电机运行系统工作原理 8
(二)检测系统工作原理 10
(三)电机控制器远程软件工作原理 10
四、电机参数检测方法设计 12
(一)反电动势检测 12
(二)性能参数检测 12
(三)电机温升检测 13
五、系统检测效果与总结 14
(一)系统检测效果 14
(二)检测系统总结 15
结语 16
参考文献 17
致 谢 18
前 言
随着科技迅速发展,城市化进程不断的加快,全球各国对于能源的需求量不断增大,致使传统能源煤炭、石油、天然气等的开采力度也在增大,导致传统能源储备量日益减小、人们赖以生存的环境也在日益恶化,因此发展可再生的新型的清洁能源行业成为世界各国政府需要面临的问题,众多行业将面临着改革。由于人民生活水平的不断提高,汽车不在是奢饰品变得普遍化大众化,小汽车成功走入我国的各个家庭,在能源改革的大环境下新能源汽车应运而,在政府的大力支持下我国的新能源汽车行业发展迅速。新能源汽车特别是纯电动汽车在运行过程中对大气污染为零,可以说完全不排放任何污染大气的有害气体,且汽车电机在运行中的噪音和振动水平都要远远小于传统内燃机。在怠速和低速情况下,电动汽车 *景先生毕设|www.jxszl.com +Q: &351916072&
的舒适性要远高于传统汽车,随着速度的提升,胎噪和风噪成为噪音的主要来源,两者才能回到同一水平上。电动汽车的这一特点对于提升汽车的NVH性能无疑会有很大的帮助。汽车电机作为电动汽车的动力核心在新能源汽车显得尤为重要,而电机的合格性检测技术就显得更加重要。
一、新能源汽车与永磁同步电机
(一)新能源汽车的发展现状及前景
新能源汽车行业发展将近二十年,特别是近几年来,世界主要的汽车强国纷纷表示将其提升至国家战略,尤其是欧盟一些发达国家不仅是提出“禁止销售燃油时间表”,而且也上升到具体是法律层面,同时应采取一些“限行”措施。中国则是更为主动、更积极、更为系统地推动新能源汽车的发展。在传统汽车行业我国因起步较晚且内燃机技术门槛较高已经形成技术壁垒的原因,我国的汽车技术不如世界各汽车强国,然而新能源汽车技术是一项崭新的汽车技术,世界各国的技术水平处在同一起跑线上,这将是中国汽车技术赶上乃至超越世界各国的一次重大机遇。
1、国内外新能源汽车发展方向比较
新能源汽车具有多种类型世界各国在发展方向及发展侧重点是也有所不同,其中美系车企的技术路线主要是发展纯电动和增程式混合动力汽车;
日韩系车企的技术路线主要是发展混合动力、纯电动和燃料电池汽车;德系车企技术路线主要是发展纯电动和插电式混动汽车;中国车企以纯电动和插电混合动力汽车为主、兼顾燃料电池汽车路线。
2、中国发展纯电动汽车的原因
(1)燃油汽车高端技术门槛已经很高了,许多技术已经由先进国家牢牢控制了,中国一直在跟踪,但是却无法超越
(2)电动汽车技术门槛对大家都是差不多的,燃料汽车发达的国家与中国相比,也没有先发优势。但是中国动力电池产业化有一定的比较优势,比如中国动力电池产业链比较完整,而如今欧洲也没有一家批量生产动力电池的工厂。
(3)国发展新能源汽车的技术路线,必须有别其他国家,要超越,必须要在发展的技术路线上,有具体的体现。
3、车用电机及系统的技术要求
(1)高转矩密度和高概率密度;
(2)高速时能输出恒定功率,且有较高的功率输出;
(3)能够在逆变容器不变的情况下,有较高的弱磁调速能力,通常是基速的3到4倍;
(4)在整个速度范围区域都有较高的效率;
(5)有一定的过载能力,在短时间内可以输出两倍的额定转矩;
(6)高可靠性及安全性;
(7)较低的转矩波动;
(8)优良的NVH特性;
(二)永磁同步电机
新能源汽车中所用的汽车电机大多为永磁和交流感应电机其中永磁电机又占很大比重。国内外许多新能源汽车将永磁电机作为汽车的驱动电机例如:国内的车型有北汽 UE、上汽荣威 EV、东风 EV、奇瑞 EV、吉利帝豪、广汽传祺等;国外的车型有雪佛兰 Spark/Volt、丰田 Pruis/Leafd等。永磁同步电机中永磁是指永磁体,同步是指产生与电机同步旋转的磁场,其工作原理是电机中永磁体作为转子产生旋转磁场,三相定子绕组在旋转磁场作用下过电枢反应,感应三相对称电流。此时转子动能转化为电能,永磁同步电机作发电机用;此外,当定子侧通入三相对称电流,由于三相定子在空间位置上相差120,因此三相定子电流在空间中产生旋转的磁场,转子旋转磁场中受到电磁力作用运动,此时电能转化为动能
1、永磁同步电机的优势
国内外许多车型使用永磁同步电机作为汽车的驱动电机说明其具有其他种类电机所不具备的优势。如表11所示,相比较与直流电机、感应电机和开关磁阻电机永磁同步电机具备有更高的效率、功率密度和负载能力,同时其高速运转能力比较可观,尺寸和质量优越,噪声振动和声较小,控制方式更加先进,综合以上因素永磁同步电机的综合能力较其他种类电机较大优势,汽车选用永磁同步电机作为驱动电机是一个不错的选择。
表11 不同电机类型对比
效率
功率密度
负载能力
高速运转能力
控制方式
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