【摘要】:异步电机驱动采用传统的FOC,控制电流的励磁分量在恒功率区负载变化时基本保持不变。大部分运行条件下,它的铁心损耗没有铜耗明显,因此传统的FOC能提供最大的单位安培转矩。比较FOC与效率优化FOC在电动汽车中的应用,使用效率优化FOC,使驱动系统的效率提高了大约17%,以40km/h恒速运行时,续驶里程延长了26%。
异步电机驱动采用传统的FOC,控制电流的励磁分量在恒功率区负载变化时基本保持不变。大部分运行条件下,它的铁心损耗没有铜耗明显,因此传统的FOC能提供最大的单位安培转矩。
但是轻载运行时,铁耗与铜耗相当,会使效率很低。电动汽车在运行过程中,由于车载能量有限、负载和速度变化范围大,电动汽车电机驱动系统的效率应在整个运行区间优化。
电动汽车异步电机驱动系统的FOC效率优化如图6-23所示,基于异步电机的FOC等效电路图,可知电机总损耗Ploss为
图6-23 异步电机驱动系统的FOC效率优化
式中,p为极对数;Rs为定子电阻;Rr为转子电阻;Rm为铁心损耗等效电阻;M为互感;ω为电源角频率;T为电机转矩;Pm为机械损耗;R′r=α2Rr,R′m=αRm;A为定子电流转矩分量isβ与定子电流励磁分量isα之比。(www.daowen.com)
T和ω给定,为使损耗最小,使不同A对应不同的Ploss,设dPloss/dA=0,可推导出获得优化效率的条件为
因此得到FOC效率优化的指令值isβ和isα为
注意:Rs随温度的变化而变化,Rm受频率影响,α随磁饱和度的变化而变化。因此,优化率A需要不断更新。
比较FOC与效率优化FOC在电动汽车中的应用,使用效率优化FOC,使驱动系统的效率提高了大约17%,以40km/h恒速运行时,续驶里程延长了26%。
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