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电动车电机驱动系统的工作点分析

2016-05-11

电动车系统的稳态工作点分析,工作点即电机转矩一角速度特性曲线与路面负载特性曲线的交点。这里选取了电机转矩-角速度平面上3个象限中的4个工作点,分别代表了4种斩波器运行模式,它们是象限内加速CCM(第1种情况),第四象限内加速CCM(第2种情况)。

第二象限加速不可控模式(UNCM)(第3种情况),第二象限制动CCM(第4种情况),这4种情况如图所示。

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斩波器4种运行模式时电机的转矩一角速度特性

牵引力和车辆速度特性之间的关系,只要知道变速器传动比和车轮半径,根据牵引力和速度特性,车辆可以逐步过渡到车辆阻力与转矩-转速特性相平衡的状态。在电机驱动系统和路面阻力特性的特定情况下,车辆的稳态工作点可以通过将两个转矩_转速图放在同一个图上得到。根据电机和路面阻力特性相互关系得到车辆的稳态工作点,如图所示。

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各种工作模式下工作点分析

第1种情况

在这种情况下,车辆在水平路面上恒速向前行驶。斩波器运行在加速(CCM)。

第2种情况

斩波器运行在加速(CCM),但是车辆却是在上行的陡坡上向下溜车。如果占空比没有达到,可以通过踩加速踏板使d1一直变大到1为止,这样可以增加电机的输出转矩。使d1变大可以明显地提高电机的转矩一角速度特性,以便在象限中可以达到稳定工作点。如果电机额定值已经达到极限值,此时电机转矩也就不能再增加了,从而无法克服路面阻力。如果坡度太陡,电机功率无法克服车辆阻力,车辆将会溜车。在这种情况下,车轮将会拖着电机反转。

第3种情况

车辆下坡时,斩波器运行在加速模式。无论怎样踩加速踏板,车辆都无法运行在稳态工作点,而且再生回收的能量不可控。

第4种情况

车辆下坡时,运行在可控模式,通过制动踏板来控制。车辆下坡的速度在驾驶员的控制范围内。

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