電機(jī)控制器逆變?cè)?/h1>
新能源汽車新能源汽車是指采用非常規(guī)的車用燃料作為動(dòng)力來(lái)源（或使用常規(guī)的車用燃料、采用新型車載動(dòng)力裝置），綜合車輛的動(dòng)力控制和驅(qū)動(dòng)方面的先進(jìn)技術(shù)，形成的技術(shù)原理先進(jìn)、具有新技術(shù)、新結(jié)構(gòu)的汽車。新能源汽車電機(jī)控制原理，其核心就是變頻調(diào)速技術(shù)的應(yīng)用。
我們知道新能源汽車大多所用的驅(qū)動(dòng)電機(jī)類型有三相永磁同步電機(jī)、三相交流異步電動(dòng)機(jī)等，當(dāng)給輸入電機(jī)三相平衡均勻的正弦交流電能時(shí)電機(jī)就可以旋轉(zhuǎn)，對(duì)外輸出轉(zhuǎn)矩，新能源汽車所配備的電源是直流電源，驅(qū)動(dòng)電機(jī)時(shí)需要將電源提供的直流電轉(zhuǎn)換為三相交流電，這個(gè)轉(zhuǎn)換裝置叫做電機(jī)控制器，英文縮寫是MCU,電機(jī)控制器是如何工作的呢？下面小編就簡(jiǎn)單的闡述一下電機(jī)控制器的工作原理。
下面我們看一下新能源汽車永磁同步電動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)組成框圖（見(jiàn)圖1）：
在控制方法中，磁場(chǎng)定向控制(FOC)和直接轉(zhuǎn)矩控制(DTC)作為交流電動(dòng)機(jī)的兩種高性能控制策略,在實(shí)際中得到了廣泛的應(yīng)用,最初僅用于異步電動(dòng)機(jī)的控制,現(xiàn)在已經(jīng)被擴(kuò)展到同步電動(dòng)機(jī)、永磁同步電動(dòng)機(jī)的控制上，對(duì)電機(jī)的啟動(dòng)、加速、運(yùn)轉(zhuǎn)、減速及停止進(jìn)行控制。根據(jù)不同電機(jī)的類型及電機(jī)的使用場(chǎng)合有不同的要求時(shí)，通過(guò)控制達(dá)到快速啟動(dòng)、快速響應(yīng)、高效率、高轉(zhuǎn)矩輸出及高過(guò)載能力的目的。
在電機(jī)控制中，三相逆變器（見(jiàn)圖2）是最重要的部分，它是將輸入的直流電轉(zhuǎn)換為交流電的功率部分，它即屬于主回路部分，也屬于控制執(zhí)行部分，本文內(nèi)容主要是講解三相逆變器的工作原理。
接下來(lái)我們要看一看逆變器的內(nèi)部，也就是主回路電路圖（見(jiàn)圖3），由6個(gè)IGBT(絕緣柵雙極型晶體管)組成，每一相輸出線和正負(fù)直流母線之間各連接一只IGBT功率管，我們稱連接正極母線的IGBT與輸出端節(jié)點(diǎn)為“上橋臂”，稱連接負(fù)極母線的IGBT與輸出端節(jié)點(diǎn)為“下橋臂”，每一相的上、下橋臂統(tǒng)稱為“半橋”，6個(gè)IGBT的序號(hào)一般為T1~T6(小編習(xí)慣用VD1~VD6)，第一相的上橋臂是T1（或VD1）,其他的IGBT所對(duì)應(yīng)的位置應(yīng)從PWM的坐標(biāo)圖里去找，小編這里先買個(gè)關(guān)子！
為了能夠?qū)⑤斎氲闹绷髯兂山涣麟姡?個(gè)IGBT會(huì)從T1~T6(或VD1~VD6)依序循環(huán)的導(dǎo)通和關(guān)閉，并依次的間隔60°順序?qū)ǎɑ蜿P(guān)斷），U/V/W三相的相位差為120°，這也就意味著和第一相（U相）上橋臂導(dǎo)通（或關(guān)斷）時(shí)刻間隔120°的IGBT為第二相（V相）的上橋臂，和第二相（V相）上橋臂導(dǎo)通（或關(guān)斷）時(shí)刻間隔120°的IGBT為第三相（W相）的上橋臂，下橋臂的序號(hào)很好辨別，大家都知道一個(gè)周期的正弦交流電所經(jīng)過(guò)的角度是360°（2π）、其中正半波經(jīng)過(guò)180°（π）會(huì)從第二象限進(jìn)入第三象限，變?yōu)樨?fù)半波并經(jīng)過(guò)180°（π）。大家想一想，在每一相的上、下橋臂能同時(shí)導(dǎo)通嗎？可以有疊加關(guān)系嗎？答案很肯定，當(dāng)然不可以，因?yàn)樯舷聵虮壑虚g直接連接并作為這一相的輸出端，如果有同時(shí)導(dǎo)通或者是疊加導(dǎo)通會(huì)導(dǎo)致正負(fù)母線之間直接跨導(dǎo)，造成短路，顯然這樣是禁止發(fā)生的。所以當(dāng)某一相的上橋臂導(dǎo)通區(qū)間內(nèi)下橋臂是不可以導(dǎo)通的，也就是完全關(guān)斷狀態(tài)，上橋臂導(dǎo)通180°（π）后立刻關(guān)斷、這視為此相的正半波。另外哪一項(xiàng)在上橋臂關(guān)斷時(shí)刻起導(dǎo)通并經(jīng)過(guò)180°（π）就為此相的下橋臂。如圖4.
每一相間隔120°的循環(huán)輸出就會(huì)產(chǎn)生交流電了，連接永磁同步電動(dòng)機(jī)后就會(huì)建立旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，電機(jī)轉(zhuǎn)子就可以旋轉(zhuǎn)并對(duì)外做功了。
下載文檔
