电动车用直流电动机助磁驱动的研究

摘要

本文分析了电动客车在复杂工况下的运行需求，明确了所需的电驱动系统特性，并根据励磁变化对驱动电机工作性能的影响，对比了几种不同励磁方式下驱动电机的性能，确定了助磁驱动控制规律。针对超级电容电压变化范围大，助磁驱动电源主电路采用BUCK电路拓扑，借助助磁绕组大量级的电感，通过电流反馈控制方式实现恒流输出。通过施加零电流开通和零电压关断缓冲电路，保证了开关器件的安全工作，并有效抑制了续流二极管的反向恢复电流。 电驱动系统工作于行驶的电动车中。助磁驱动电源需要多路互相隔离的稳定电压源供电，为此研制了由TOPswitch集成芯片构成的反激式DC-DC辅助电源。在超级电容电压大范围变化的情况下，辅助电源工作稳定、可靠，保证了助磁驱动电源的正常工作。

目录

文摘

英文文摘

第1章绪论

1.1课题背景

1.2超级电容器电动客车的应用前景

1.3电动车驱动系统特性

1.4电动车用电机驱动系统种类

1.4.1交流感应电机驱动系统

1.4.2永磁交流电机驱动系统

1.4.3开关磁阻电机驱动系统

1.4.4直流电机驱动系统

1.5助磁驱动的研究现状

1.5.1简单接入

1.5.2接在电动机控制系统的续流回路中

1.6本课题的来源和研究内容

1.6.1课题来源

1.6.2研究内容

第2章电动车用直流电动机助磁控制方式的研究

2.1引言

2.2电动车的行驶性能

2.2.1电动车的驱动力

2.2.2电动车的行驶阻力

2.2.3电动车驱动力与行驶阻力的平衡

2.3电动车用直流电动机特性

2.3.1直流电动机的起动

2.3.2直流电动机的工作特性

2.3.3直流电动机的机械特性

2.3.4直流电动机的调速

2.4助磁控制方式

2.5本章小结

第3章助磁驱动电源

3.1助磁驱动电源主电路的选择

3.2缓冲电路的设计

3.2.1缓冲电路参数选择

3.2.2工作过程分析

3.3助磁驱动电源控制电路

3.3.1给定信号控制

3.3.2控制电路

3.3.3控制环路分析

3.4驱动、保护及检测电路

3.4.1驱动电路

3.4.2保护电路

3.4.3电流检测电路

3.5本章小结

第4章辅助电源的设计

4.1引言

4.2辅助电源主电路

4.2.1正激式

4.2.2反激式

4.3 TOPSwitchⅡ介绍

4.3.1 TOPswitchⅡ的管脚介绍

4.3.2 TOPswitchⅡ的内部结构

4.4高频变压器的设计

4.4.1工作模式的设定

4.4.2设计步骤

4.5控制部分设计

4.5.1反馈电路的四种基本类型

4.5.2控制电路

4.6本章小结

第5章仿真与实验结果

5.1助磁驱动电源主电路的仿真与实验结果

5.2辅助电源的仿真与实验结果

5.3助磁驱动电源实物图

5.4本章小结

结论

参考文献

攻读学位期间发表的学术论文

致谢

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