一种电动汽车轮毂用盘式无铁心永磁同步电机控制器.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN103368473A*(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103368473103368473A(43)申请公布日2013.10.23(21)申请号201310334347.5(22)申请日2013.07.31(71)申请人天津大学地址300072天津市南开区卫津路92号(72)发明人王晓远王晓光(74)专利代理机构天津市北洋有限责任专利代理事务所12201代理人杜文茹(51)Int.Cl.H02P6/00(2006.01)权权利要求书1页利要求书1页说明书3页说明书3页附图1页附图1页(54)发明名称一种电动汽车轮毂用盘式无铁心永磁同步电机控制器(57)摘要一种电动汽车轮毂用盘式无铁心永磁同步电机控制器，包括控制电路，所述控制电路的信号输出端连接电压型逆变电路，所述电压型逆变电路的电源输入端连接直流电源的输出端，所述的直流电源的输出端还并联有电容C，所述的电压型逆变电路的三相输出端与电机的三相输入端子之间分别各串接一个电感，所述的控制电路的信号输入端通过电流传感器连接电机的电源输入端，所述的控制电路的信号输入端还通过旋转变压器连接电机的输出轴。本发明重量轻、体积小、具有扁平结构的特点，能短时输出很大的峰值转矩，使盘式无铁心电机的输出转矩保持恒定，转矩特性好。CN103368473ACN1036847ACN103368473A权利要求书1/1页1.一种电动汽车轮毂用盘式无铁心永磁同步电机控制器，包括控制电路（6），所述控制电路（6）的信号输出端连接电压型逆变电路（2），所述电压型逆变电路（2）的电源输入端连接直流电源（1）的输出端，所述的直流电源（1）的输出端还并联有电容C，其特征在于，所述的电压型逆变电路（2）的三相输出端（U、V、W）与电机的三相输入端子（u、v、w）之间分别各串接一个电感（3），所述的控制电路（6）的信号输入端通过电流传感器（7）连接电机（4）的电源输入端，所述的控制电路（6）的信号输入端还通过旋转变压器（5）连接电机（4）的输出轴。2CN103368473A说明书1/3页一种电动汽车轮毂用盘式无铁心永磁同步电机控制器技术领域[0001]本发明涉及一种同步电机控制器。特别是涉及一种控制回路串入电感的电动汽车轮毂用盘式无铁心永磁同步电机控制器。背景技术[0002]电能作为一种新型清洁能源，将成为未来能源发展的必然趋势，电动汽车也将必然取代传统的燃油汽车成为新时代的交通方式。目前电动汽车领域的相关技术是研究和开发的热门，而汽车轮毂电机也是近期研究的重点。电机驱动控制系统作为整车动力总成系统的一个核心组成部分，必须保证其高效性、快速响应性。目前普通电动汽车的驱动系统多采用集中驱动，电机产生的旋转动力经过齿轮组等传动系统驱动车轮旋转，在这个过程中必然会有一部分的能量损耗，采用轮毂电机可以直接驱动车轮旋转，从而使能量损耗降到最低。[0003]盘式无铁心永磁同步电机，没有齿槽转矩、过载能力极强、轴向尺寸短、重量轻、结构紧凑，特别适合用于电动汽车的轮毂电机。但是由于电机本身没有铁心，定子绕组电感很小，使得基于电压型的控制器驱动此类电机时，定子绕组电流不能连续，导致电机会产生转矩波动，所以传统的电机控制方法不能满足盘式无铁心永磁同步电机的控制要求。[0004]由于盘式无铁心电机的电感很小，导致电流上升速度很快，即电气时间常数τ=L/R很小，而现有的控制策略基本上都是采用PWM调制技术，基于电机绕组存在电感这一出发点的。当开关管的开关频率较低时，使得定子绕组的电流不能连续，这样本来没有齿槽的电机反而由于电流的不连续而产生转矩波动。当调制解调的频率足够高，理论上PWM调制技术可以应用到此类电机，这样对IGBT的开关频率要求也就非常高，现在的大功率开关管的开关频率并不能满足要求。发明内容[0005]本发明所要解决的技术问题是，提供一种将盘式无铁心电机应用于低速性能好、响应速度快、过载能力强且不需要弱磁扩速的驱动应用场合的电动汽车轮毂用盘式无铁心永磁同步电机控制器。[0006]本发明所采用的技术方案是：一种电动汽车轮毂用盘式无铁心永磁同步电机控制器，包括控制电路，所述控制电路的信号输出端连接电压型逆变电路，所述电压型逆变电路的电源输入端连接直流电源的输出端，所述的直流电源的输出端还并联有电容C，所述的电压型逆变电路的三相输出端与电机的三相输入端子之间分别各串接一个电感，所述的控制电路的信号输入端通过电流传感器连接电机的电源输入端，所述的控制电路的信号输入端还通过旋转变压器连接电机的输出轴。[0007]本发明的一种电动汽车轮毂用盘式无铁心永磁同步电机控制器，具有如下有益效果：[0008]1）盘式无铁心永磁同步电机重量轻、体积小、具有扁平结构的特点，特别适合对电3