电动汽车电机与普通电机的区别

摘要

当前，各国政府大力推进纯电动汽车的研究与开发。随着纯电动汽车的大力发展，如何对高性能纯电动汽车快速高效的开发成为了新的课题。高性能纯电动汽车的研发，关键在于蓄电池技术、电机及其控制技术、电动汽车整车技术以及能量管理技术等多项电动汽车关键技术的发展。电机是电气驱动系统的核心, 电机的性能、效率及其控制技术直接影响电动汽车的性能。

因此，本论文以纯电动汽车为对象，利用仿真分析方法，对控制纯电动汽车驱动电机系统的增量式PID控制算法相关理论与方法进行研究。本文通过对驱动电机进行比较研究，为在满足设计目标的条件下驱动电机的合理选型和参数的合理选择与匹配提供了依据；对驱动电机的数学模型进行分析，给出其转矩和运动方程、电压方程、磁链方程，以及不同坐标系下三相异步电动机数学模型。在此基础上，基于仿真软件 MATLAB/Simulink，建立纯电动汽车异步电机控制系统的仿真模型，探讨该算法对三相异步电机控制的影响。

随着世界的不断发展，交通的便利、清洁对我们来说越来越重要。在节能减排的要求下，电动汽车的发展是不可逆转的趋势。而纯电动汽车（EV）仅仅依靠蓄电池提供动力源，由驱动电动机将电能转化为机械能，通过传动装置或直接驱动车轮。所谓混合动力 HEV（Hybrid Electric Vehicle）就是将电动机与辅助动力单元组合在一起提供驱动力，辅助动力单元实际上是一台小型燃料发动机或动力发电机组，这种车除发动机可通过电动机对电池充电外，还可以在减速时动力回收再生，制动器可以将机械能转换成电能，避免了能量的浪费。无论哪种节能环保技术，要想获得大规模的普及，其价格必须能够让人接受[2]。由于目前纯电动汽车技术尚不完善，尤其是动力电池组的寿命短，使用成本高（就成本而言，纯电动汽车比普通燃油汽车高出1-2倍）。加之电池的储能量小，不能够提供足够高的比能量和比功率，一次充电后行驶里程不理想，使纯电动汽车难以得到普遍应用。因此，混合动力汽车被认为是汽车工业近期应对能源和环保问题的最主要的对策和最现实的选择之一。

　电动汽车是汽车行业的发展趋势，大家都知道其原理核心是用电机替代发动机，实现电力驱动。但大家又有没有想过电动汽车上的电机和普通电机又是否一样呢?答案肯定是否定的，和常规使用感应电机相比，电动汽车电机无论在性能要求和驱动原理上都有较大区别：

1、电动汽车电机应该具备较大的启动转矩、良好的启动性能和良好的加速性能来满足电动汽车的频繁启停、加减速或爬坡等要求。反映在电机测试上，就是要求电机在进行转速或转矩控制时，响应时间要短;同时在外界负载发生阶跃变化时，电机自身的反映要够快，调整输出的功率和转速;

关键词：纯电动汽车；三相异步电机；PID控制算法；建模仿真

目    录

第一章 绪论1

1.1 本课题主要研究的目的、意义1

1.2 本课题主要研究的背景2

1.2.1 电动汽车的发展概况2

1.2.2  纯电动汽车驱动控制系统研究3

1.3  驱动控制系统的工作原理及存在的问题4

1.4 纯电动汽车电机驱动系统的种类与比较5

1.5文研究的主要内容6

第二章 纯电动汽车驱动电机模型的建立7

2.1 异步电机的物理模型7

2.2 异步电机的数学模型.9

2.2.1转矩方程9

2.2.2运动方程10

2.2.3电压方程10

2.2.4电动机的磁链方程12

第三章 PID控制原理15

3.1常规PID控制15

3.2增量式 PID 设计15

3.3 增量式PID控制在三相异步电机中的改进17

3.3.1积分环节的改进17

3.3.2微分环节改进17

第四章 纯电动汽车用交流异步电机矢量控制方法及仿真18

4.1 MATLAB2013b软件介绍18

4.2矢量控制原理和异步电机控制模型19

4.3参数设置21

4.4仿真结果分析27

4.5结论27

第五章全文总结与展望27

5.1总结27

5.2展望27

致谢。

参考文献27