隨著環(huán)境保護(hù)運(yùn)動(dòng)以及能源消費(fèi)革命的興起,電動(dòng)汽車(chē)逐漸成為城市主力代步工具之一。電動(dòng)汽車(chē)的崛起對(duì)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器提出了高效率、高功率密度、寬運(yùn)行范圍以及高可靠性的全新要求。新一代的寬禁帶功率器件問(wèn)世后,碳化硅電機(jī)驅(qū)動(dòng)器憑借高開(kāi)關(guān)頻率、低開(kāi)關(guān)損耗、高阻斷電壓以及高工作結(jié)溫等優(yōu)點(diǎn),與性能接近材料物理極限的傳統(tǒng)硅基電機(jī)驅(qū)動(dòng)器相比,能更好地滿足電動(dòng)汽車(chē)對(duì)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的新要求。針對(duì)電動(dòng)汽車(chē)的寬電機(jī)轉(zhuǎn)速范圍要求和電動(dòng)汽車(chē)常用的城市路況,本文對(duì)碳化硅電機(jī)驅(qū)動(dòng)器開(kāi)關(guān)頻率進(jìn)行了分析。文章首先介紹電動(dòng)汽車(chē)碳化硅電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的研究現(xiàn)狀與技術(shù)瓶頸,同時(shí)對(duì)用于測(cè)試汽車(chē)油耗的常見(jiàn)運(yùn)轉(zhuǎn)循環(huán)進(jìn)行介紹,確定了常見(jiàn)的電動(dòng)汽車(chē)工作場(chǎng)景;之后建立了永磁同步電機(jī)的數(shù)學(xué)模型,介紹了常用的控制算法,根據(jù)選題內(nèi)容選擇了i_d=0的永磁同步電機(jī)矢量控制策略;然后針對(duì)開(kāi)關(guān)過(guò)程與脈寬調(diào)制帶來(lái)的電壓畸變進(jìn)行建模,并推導(dǎo)了畸變電流表達(dá)式,提出了以最小電流總諧波畸變率為優(yōu)化目標(biāo)的開(kāi)關(guān)頻率選擇方案;再通過(guò)仿真軟件搭建了電動(dòng)汽車(chē)低速行駛模型,并驗(yàn)證了提出的開(kāi)關(guān)頻率選擇方案;最后搭建了基于Myway電力電子開(kāi)發(fā)平臺(tái)的碳化硅電機(jī)驅(qū)動(dòng)器實(shí)驗(yàn)平臺(tái),... 

【文章來(lái)源】：浙江大學(xué)浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：82 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
致謝
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題研究背景
    1.2 碳化硅電機(jī)驅(qū)動(dòng)器在電動(dòng)汽車(chē)中應(yīng)用的研究現(xiàn)狀
        1.2.1 碳化硅器件的發(fā)展?fàn)顩r
        1.2.2 碳化硅功率器件在電動(dòng)汽車(chē)中的應(yīng)用
        1.2.3 用于電動(dòng)汽車(chē)的碳化硅器件主要研究方向
        1.2.4 碳化硅電機(jī)驅(qū)動(dòng)器應(yīng)用待解決的問(wèn)題
    1.3 電動(dòng)汽車(chē)的運(yùn)轉(zhuǎn)循環(huán)和開(kāi)關(guān)頻率選擇
        1.3.1 電動(dòng)汽車(chē)常見(jiàn)運(yùn)轉(zhuǎn)循環(huán)
        1.3.2 電機(jī)驅(qū)動(dòng)器開(kāi)關(guān)頻率的選擇研究
    1.4 本文研究?jī)?nèi)容安排
第2章 永磁同步電機(jī)數(shù)學(xué)模型和SVPWM調(diào)制算法
    2.1 永磁同步電機(jī)的結(jié)構(gòu)
    2.2 靜止坐標(biāo)系下的永磁同步電機(jī)數(shù)學(xué)模型
        2.2.1 定子電壓方程
        2.2.2 定子磁鏈方程
    2.3 基于矢量空間解耦的永磁同步電機(jī)數(shù)學(xué)模型
        2.3.1 Clark變換
        2.3.2 Park變換
        2.3.3 旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的電機(jī)數(shù)學(xué)模型
    2.4 永磁同步電機(jī)的空間矢量調(diào)制
        2.4.1 空間矢量電壓的基本原理
        2.4.2 空間矢量電壓的合成
    2.5 永磁同步電機(jī)的矢量控制
        2.5.1 永磁同步電機(jī)的矢量控制策略
        2.5.2 永磁同步電機(jī)矢量控制的系統(tǒng)框圖
    2.6 本章小結(jié)
第3章 開(kāi)關(guān)頻率對(duì)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的影響
    3.1 開(kāi)關(guān)損耗帶來(lái)的電壓畸變
        3.1.1 導(dǎo)通壓降效應(yīng)
        3.1.2 死區(qū)效應(yīng)
        3.1.3 開(kāi)關(guān)延時(shí)效應(yīng)
        3.1.4 實(shí)際器件計(jì)算
    3.2 脈寬調(diào)制帶來(lái)的電壓畸變
        3.2.1 雙重傅里葉變換
        3.2.2 PWM波的數(shù)學(xué)表達(dá)式
    3.3 電流畸變計(jì)算
        3.3.1 死區(qū)效應(yīng)帶來(lái)的電流畸變
        3.3.2 脈寬調(diào)制帶來(lái)的電流畸變
    3.4 電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的開(kāi)關(guān)頻率選擇
    3.5 本章小結(jié)
第4章 城市路況下電動(dòng)汽車(chē)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器開(kāi)關(guān)頻率選擇的仿真
    4.1 電動(dòng)汽車(chē)城市路況的定義
    4.2 仿真的參數(shù)選擇和搭建
        4.2.1 轉(zhuǎn)速的選取
        4.2.2 轉(zhuǎn)矩的選取
        4.2.3 仿真模型搭建
    4.3 仿真結(jié)果與分析
        4.3.1 硅基IGBT電機(jī)驅(qū)動(dòng)器仿真分析
        4.3.2 碳化硅電機(jī)驅(qū)動(dòng)器仿真分析
    4.4 本章小結(jié)
第5章 基于Si C的 PMSM電機(jī)驅(qū)動(dòng)器實(shí)驗(yàn)分析
    5.1 永磁同步電機(jī)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)參數(shù)
        5.1.1 Myway實(shí)驗(yàn)平臺(tái)簡(jiǎn)介
        5.1.2 碳化硅電機(jī)驅(qū)動(dòng)器器件參數(shù)
        5.1.3 電機(jī)實(shí)驗(yàn)參數(shù)
    5.2 實(shí)驗(yàn)平臺(tái)搭建
        5.2.1 實(shí)驗(yàn)硬件平臺(tái)搭建
        5.2.2 實(shí)驗(yàn)軟件平臺(tái)搭建
    5.3 實(shí)驗(yàn)波形和分析
    5.4 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
作者簡(jiǎn)歷



本文編號(hào)：3180702