摘要: 增程系统主要由内燃机和发电机组成，可以有效提高纯电动车的续驶里程，减少蓄电池深度放电次数，提高蓄电池寿命。永磁同步电机由于功率密度大、效率高，结合功率变换器利用矢量控制可以实现较大的起动转矩和较高的发电效率，因而适用于增程系统。增... 展开 增程系统主要由内燃机和发电机组成，可以有效提高纯电动车的续驶里程，减少蓄电池深度放电次数，提高蓄电池寿命。永磁同步电机由于功率密度大、效率高，结合功率变换器利用矢量控制可以实现较大的起动转矩和较高的发电效率，因而适用于增程系统。增程系统用永磁同步电机从起动到发电过程采用闭环控制，整个环节涉及到PI参数整定。采用霍尔位置传感器代替通常所用的高精度位置传感器能够有效降低增程系统成本，但是由于分辨率低，加大了电机控制的难度。论文主要研究以下内容。 首先，分析了增程系统用永磁同步电机的六步电流矢量控制起动方案，分析了不同转子位置偏差的六步电流矢量控制对电机产生电磁转矩的影响，通过理论推导分别比较了采用初始转子位置偏差为0°和30°的六步电流法和精确转子位置矢量控制时电机产生的平均电磁转矩，从获得最大平均电磁转矩的角度出发确定采用初始转子位置偏差为30°的六步电流法作为增程系统用永磁同步电机起动方法。 其次，考虑到永磁同步电机在起动工作模式和发电工作模式时电流内环控制回路相同，分析了永磁同步电机控制系统的电流内环控制回路频域模型，包括PI控制器模型、功率变换器模型以及电机模型，依据奈奎斯特稳定判据用零极点抵消的方法对电流闭环PI参数进行了离线整定，确定了闭环后PI参数的理论值，综合考虑闭环控制系统在发电工作模式下的稳定性和跟踪电流信号的快速性，结合人为经验最终确定了适用于增程系统用永磁同步电机起动工作模式和发电工作模式的闭环PI参数。 最后，通过Simulink仿真、恒定负载起动实验和通用发动机负载起动实验比较了采用初始转子位置偏差为0°和30°的六步电流法和精确转子位置矢量控制时电机产生的平均电磁转矩和起动时间。通过永磁同步电机起动发电状态转换实验验证了闭环PI参数对永磁同步电机起动工作模式和发电工作模式宽转速范围的适用性。 收起