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电动车用异步电机控制系统
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摘要
电气驱动系统是电动汽车的心脏,主要由驱动电机、功率变换器和控制器等三个子系统构成。本文以TI公司的TMS320LF2407A为系统控制核心,富士公司的IPM模块为逆变器开关器件,运用空间矢量技术,设计了异步电机变频调速控制系统。
     论文在异步电机数学模型基础之上,分析了转速闭环转差频率控制系统以及矢量控制系统的控制策略和实现方法;为了给控制系统提供电源,论文设计了使用UC3843作为控制核心的反激型开关稳压电源,介绍了UC3843以及电源电路的工作原理及设计;论文详细设计了控制系统的主电路、控制电路以及保护和告警电路;针对电动汽车电机控制器运行环境复杂,处在大量的干扰中,论文从电路板PCB的设计以及控制器机箱内部布局布线等方面充分考虑了其电磁兼容性;根据现场调试的经验,在实验室中使用磁粉制动器模拟电机负载搭建了异步电机试验台,实验结果表明了控制系统具有良好的调速性能和较宽的调速范围。
Electric drive system is the mainly part of the electric vehicles. The systemcommonly consists of three parts, these are driving motor, power converter and controller. This paper describe an induction motor control system which use TI's TMS320LF2407A as the system control core, Fujitsu's intelligent power module as power inverter, and technology of space vector pulse width modulation.
     The paper analyzed speed closed-loop slip frequency control system and vector control system based on the induction motor mathematical model. It put forward the implementation method of the two strategy. In order to provide power to the control system, using UC3843 as the control core, the paper designed the flyback switching convetor. What's more, this paper introduced UC3843 and the working principle of the power circuit. This paper detailed the design of the control system of main circuit, control circuit, the protection and alarm circuit. Because electric vehicle motor controller always operated under complex environment, this paper considered its electromagnetic compatibility from the circuit board design and PCB layout and inter wiring in the controller box. According to the debugging experience, an induction motor test platform was built in the laboratory, it used magnetic brake as simulation of the electrical load. Experimental results showed the hardware and software design rationally and effectively.
引文
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