双机械端口电机课件

双机械端口新型电机及控制概述常规电机无论何种结构均只有一个机械端口,这制约了它的应用范双机械端口电机具有两个机械轴,并可以实现两个机械轴能量的独传递,在混合动力车、无级变速器等领域有广泛的应用前景当今世界汽车以每年几千万辆的速度增长,汽车数量的不断增加与众多燃油汽车排放所造成空气质量的日益恶化和石油资源的渐趋匮乏,使得开发低排放、低油耗的新型汽车成为当今世界汽车发展的紧迫任务虽然发动杋的电控技术(燃油喷射、点火正时、怠速稳定、废气循环等电子控制)和三元催化等排气净化技术的应用,使汽车的排放和油耗下降到了很低的程度,但还是未能从根本上解决汽车排污和能源问题因此世界各国汽车工业巨头们都致力于其它燃料的汽车和电动汽车的研究和开发,以求掌握未来汽车的主动权。由于电动汽车ElectricVehicle简称EV)在使用中可实现零污染,并可利用煤炭、水力等其它非石油资源,因此,无疑是解决问题的最有效途径。但是,由于电动汽车的关键部件之一的蓄电池或燃料电池其能量密度、寿命、价格等方面的问题,使得电动汽车的性价比无法与传统的内燃机汽车相抗衡。近年来,融合内燃机汽车和电动汽车优点的混合动力电动汽车(ybicVehicle,简称V)异军突起,在世界范围内成为新型汽车开发的热点HEV将原动机、电动机、能量储存装置(蓄电池)按某种方式组合在一起,有串联式、并联式和混联式3种形式串联式并联式混联式串联式串联式BV动力传动系中的发动机和汽车驱动轮之间没有机械连接蓄电池具有独立于汽车行驶工况对发动机进功率变换器行控制的优点,适用于市内常见的频燃油发动机电动机繁起步加速和低速○x发电机发电机轮毂电机缺点是需要功图1串联式HEV动力传动系结构图率足够大的发电机、电动机和电池容量整体的能量利用率较低并联式并联式BV的发动机机械能可直接输出到汽车驱动桥,系统效率较高;电动机雷电池同时又可作为发电机使用,系统仅有发动功率变换器机和电动机2个动力总成,整车质量和成燃油发动机本减小。电动机变速器缺点是发动机与车辆驱动轮间有直接的机械连接,发动机运行工况必将受到汽车行驶工况的影响图2并联式HEV动力传动系结构图要维持发动机在最佳作区运行,则控制系统和控制策略较复混联式混联式班V布置方案综合了串、并联两种布置方案的优点,具有了最佳的综合性能,但系统组成庞大,传动系布置困难。另外,实现串、并联分支间合理的切换对控制系统和相关控制策略的设计也提出了更高的要求。[发动机}[发电机}[寓合器[发动机}[行星齿轮发电机][电动机目电池组开关式结构分路式结构图3混联式HEV动力传动系结构图双机械端口电机能量变换装置EV为了使内燃机(ICB)能在整个运行工况下均保持最佳效率运行,同时又可以减少装置的复杂程度,一种双机械端口新型电机能量变换装置(ElectricalVariabletransmission)一BV应运而生,BVT结构简图如下图所示。图中内燃机(ICE)与内转子(机械端口1)相连外转子(机械端口2)直接与汽车的齿轮相连,电力电子变换器直流侧接蓄电池(电端口)。内转子采用三相绕线式绕组,通过集电环将转差功率通过电力电子变换器向蓄电池充电或直接送到外侧的定子永磁体定子驱动轮ICE滑坏变換器蓄池变换器(肉鞭子)EVT的优点1.机械装置比混联式HEV明显减少,EVT代替了离合器、齿轮箱、起动器和发电机IC和汽车驱动桥没有直接的机械联系。从而可以使ICB始终保持在最佳效率点工作克服了并联式EV的缺点3.控制电力电子变换器可