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内容大纲
本书全面梳理了车用驱动电机及其控制的理论和应用,首先详细介绍了驱动电机在电动汽车中起到的作用,分析了基本的电磁关系;然后在此基础上,从车辆行驶需求角度进行车用电机的参数匹配,并且详细讲解了典型的车用电机驱动系统,包括异步驱动电机系统、永磁同步电机系统和开关磁阻电机系统的基本原理和典型控制算法;最后结合车用电机驱动系统的技术特性,对电机系统的电磁兼容和转矩脉动,以及系统试验进行了深入分析。
本书可供新能源汽车及电机相关行业的研发人员参考,也可供车辆工程专业的研究生使用。 -
作者介绍
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目录
前言
第一章 导论
第一节 车用电机驱动系统的发展历程
第二节 车用电机驱动系统组成与工作要求
一、车用电机驱动系统组成
二、车用电机驱动系统的工作要求
第三节 车用电机驱动系统的类型与结构
第四节 车用电机驱动系统国内发展现状与趋势
一、国内发展现状
二、国内发展趋势
第五节 车用电机驱动系统国外发展现状与趋势
一、国外发展现状
二、国外发展趋势
参考文献
第二章 基础知识
第一节 电机的内涵
一、电机的分类
二、驱动电机的基本原理
三、电机的能量损耗与运行特性
第二节 电机中电路基本概念、主要参数和基本定律
一、电路基本概念
二、电路主要元器件及参数
三、欧姆定律
四、基尔霍夫定律
第三节 电机中磁路基本概念和基本磁路定律
一、磁路基本概念
二、磁路主要参数
三、磁路欧姆定律
四、磁路基尔霍夫定律
第四节 电机中基本电磁定律
一、安培环路定律和全电流定律
二、电磁感应定律
三、毕奥-萨伐尔定律与安培定律
四、电磁力定律
第五节 电机的制造材料
一、材料分类
二、导体的集肤效应
三、铁磁材料性质
第六节 电机的机电能量转换
一、机电能量转换过程
二、磁场与磁能
第七节 电机的电磁转矩的生成与控制
一、电磁力的一般表达式
二、电磁转矩的生成与控制
三、空间矢量与矢量控制
四、矢量控制
参考文献
第三章 车用电机驱动系统构成与参数匹配设计
第一节 电机驱动系统结构
一、电驱动系统组成
二、电机驱动系统组成
三、电机控制器组成
第二节 电动汽车电机动力需求
一、电动汽车受力分析
二、动力学方程
三、驱动电机的特性
四、传动装置的特性
五、电动车辆动力性能分析
第三节 电机驱动系统参数匹配设计
一、电机参数匹配
二、传动装置参数匹配
参考文献
第四章 异步驱动电机控制
第一节 异步驱动电机结构
第二节 异步驱动电机稳态工作特性
一、转速特性
二、电流特性
三、功率因数特性
四、转矩特性
五、效率特性
第三节 异步驱动电机变压变频调速特性
一、异步电机变压变频调速原理
二、异步电机变压变频调速的机械特性
第四节 逆变技术
一、三相电压型逆变器的构成
二、三相两电平电压型逆变器工作方式
三、SVPWM工作原理
第五节 异步驱动电机动态数学模型
第六节 异步驱动电机矢量控制
一、矢量控制基本原理
二、基于转矩和磁链调节的IRFOC转矩控制
三、基于双PI电流调节的IRFOC转矩控制
四、基于模型转矩反馈速度补偿的IRFOC转矩控制
五、弱磁控制
第七节 异步驱动电机直接转矩控制
参考文献
第五章 永磁同步电机控制
第一节 永磁同步电机的结构与工作原理
一、永磁同步电机的结构
二、永磁同步电机的工作原理
第二节 永磁同步电机的稳态工作特性
一、转矩特性
二、功率因数
第三节 永磁同步电机的变频调速特性
一、额定频率以下PMSM 的变频调速特性
二、额定频率以上PMSM的变频调速特性
第四节 永磁同步电机的矢量控制
一、永磁同步电机基本原理
二、典型的功率速度特性与d轴最小磁链的关系
三、永磁同步电机的系统组成
四、电流极限方程和电压极限方程
五、永磁同步电机的电流控制
六、单位电流最大转矩控制
七、弱磁控制
八、最大输出功率控制
九、定子电流的最佳控制
第五节 永磁同步电机直接转矩控制
第六节 永磁同步电机无速度传感器控制
一、适用于中高速状态下的无速度传感器控制方法
二、适用于零速附近的无速度传感器控制方法
第七节 永磁同步电机再生制动与能量回馈
一、永磁同步电机再生系统基本结构
二、永磁同步电机能量再生机理分析
参考文献
第六章 永磁无刷直流电动机控制
第一节 永磁无刷直流电机结构与工作原理
一、永磁无刷直流电机的结构
二、方波驱动的转矩产生原理
三、永磁无刷直流电机的数学模型
第二节 永磁无刷直流电机的控制
一、永磁无刷直流电机基本控制结构框图
二、永磁无刷直流电机的无位置传感器控制
参考文献
第七章 开关磁阻电机控制
第一节 开关磁阻电机结构特点与工作原理
一、开关磁阻电机的结构特点及工作原理
二、开关磁阻电机的性能特点
第二节 开关磁阻驱动电机控制系统
参考文献
第八章 驱动系统电磁兼容
第一节 电机驱动系统电磁骚扰源
一、电磁骚扰分类
二、自然骚扰源
三、车外骚扰源
四、车载骚扰源
第二节 电驱动系统电磁骚扰发生机理
一、放电噪声
二、感性负载的瞬变
三、功率电子瞬变
四、反射现象
第三节 电磁干扰抑制方法
一、电磁屏蔽
二、滤波
参考文献
第九章 电机转矩脉动与振动噪声
第一节 电机的转矩脉动
一、转矩脉动的产生机理
二、转矩脉动的抑制方法
第二节 电机的振动噪声
一、电机振动噪声的组成
二、电机振动噪声的研究
三、噪声测量方法
四、基于传声器阵列声场分析的系统试验
参考文献
第十章 驱动电机系统试验
第一节 试验标准与内容
一、一般性试验项目
二、安全性试验
三、环境适应性试验
第二节 驱动系统测试基础
一、谐波分析
二、谐波表示法
三、驱动系统谐波特性
第三节 电压和电流测量
一、电压与电流的有效值
二、电压和电流的畸变因数
第四节 电驱动功率计算
第五节 电机转速与转矩测试
一、电机转速测试
二、转矩测试
第六节 电机直流电阻
一、伏安法
二、电桥法
三、用非平衡电桥测动态电阻
第七节 系统性能测试
一、电机连续额定特性试验
二、高效区测试
三、驱动调速电机温度和温升测量
第八节 驱动系统自动测试系统
一、系统总体方案
二、电机绕组自动测试系统
三、信号采集系统
四、CAN模块
五、I/O模块控制信号
六、系统软件的实现
七、自动报表的实现
参考文献
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