振動電機電機控制系統(tǒng)是電動汽車驅動系統(tǒng)的核心，集電動、再生制動發(fā)電于一體。由于電機具有明顯的非線性特征，其控制系統(tǒng)較為復雜，其主要由電機、功率變換器、控制器和檢測裝置四個部分組成。位置檢測器將電機轉子位置及運行轉速等信息提供給控制器，據此進行導通角和關斷角的調整，達到調整控制的目的；電流檢測器監(jiān)測各相電流信息，準確地給出定子繞組的通電時刻及換相時刻，完成電流斬波控制或采取相應的保護措施以防止過電流；振動電機控制器根據模擬開關和傳感器檢測輸入量判斷工況，輸出功率變換器各相開關信號，控制電機運行狀況。
振動電機電機實現機械能和電能之間的雙向轉換，本文選用的是某汽車制造有限公司自主研制的電動汽振動電機電機，其主要參數為額定功率4000W，額定電壓96V，額定轉速1500r/min，電機為風冷式。控制電路的設計都是以這些參數為基礎的。功率變換器是電機驅動系統(tǒng)能量傳輸的關鍵部分，是電機運行時的能量供給者，控制繞組導通和關斷。合理選擇和設計功率變換器是提高電機驅動系統(tǒng)性價比的關鍵因素之一，一個理想的功率變換器主電路結構形式應具有如下條件：較少數量的主開關元件；可通過主開關器件調制有效的控制相電流；振動電機設備具備迅速增加繞組相電流的能力；可將回饋能量給電源充電。
振動電機設備的功率變換器的主電路拓撲結構與傳統(tǒng)逆變器有很大的差異，具有多種形式，設計靈活多樣，*常見的有雙開關型、雙繞組型和電容分壓型等。根據功率變換器設計原則及系統(tǒng)控制要求，本文對電動汽振動電機4000W三相電機控制系統(tǒng)功率變換器進行了設計，由于本系統(tǒng)的供電電源為鉛酸蓄電池，為有效地利用電源，確保各相能獨立控制并且主開關器件盡量少，控制簡便可靠，選用不對稱半橋式主電路，該電路結構不但可避免常規(guī)變頻器中上、下橋臂直通的故障隱患，且各相繞組在電氣上保持獨立。其中Cs為濾波、儲能電容，作用是對輸出電壓進行平滑濾波，同時作為相繞組能量回饋、振動電機電機制動運行能量回饋的儲能元件。
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