電動汽車專用開關同步電動機的結構設計與控制

本文提出了一種開關同步電機新型結構的設計和控制方法。其中電動發動機采用兩相結構和兩對極（兩個轉子齒）。如圖1所示，該結構每相有兩個槽，這些槽是直的并且敞開，從而顯著降低這種類型的發動機的生產成本。線圈為集中式，便于實現線圈自動化插入模塊的過程。每個繞組線圈由串聯連接的兩個徑向相反的線圈形成。電動機產生的機械轉矩是由電動機沿著氣隙所產生的顯著性變化引起的。轉子齒的高度較低，以最大限度地減小轉子慣性變化對轉子位置功能的影響。

圖1 電動機的結構

該控制策略主要基于脈沖寬度調制技術，其中施加電流的總和為連續值，并且相對于電感的變化其電流曲線形狀反相變化。由于發動機產生強烈的轉矩波動，通常表現在開關同步電動機上，因此這種控制技術可以大大降低整個動力系統的振動。電動汽車的速度由基于PID控制的速度調節器來調節，以最大限度地減少參考速度和響應速度之間的誤差。事實上，調節器通過增加兩個調節回路，用于將參考電流反相變化，并將電感轉換為理想參考電壓，來調節參考電流的幅值，以確保電流連續變化時產生波動小的電機轉矩。本文開發了動力系統設計和建模的源代碼程序，并將該程序在MATLAB-Simulink仿真環境中實現了仿真及控制。仿真結果表明，所開發的模型具有良好的科學性和有效性，有助于后續全球系統的產業化。