許水強 陳鵬
摘 要:文章先分析了新能源汽車的應用優(yōu)勢,隨后介紹了新能源汽車的電機驅動控制技術,包括電機驅動控制和電機驅動控制器,希望能給相關人士提供有效參考。
關鍵詞:新能源汽車;電機驅動;控制技術
DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.21.087
0 引言
在經(jīng)濟快速發(fā)展的背景下,汽車逐漸走進了各家各戶,隨之而來的是嚴重的環(huán)境污染問題,同時隨著汽車數(shù)量的不斷增加,我國的能源資源狀況也越發(fā)緊張,為了降低環(huán)境污染,緩解能源緊張的問題,需要加強新能源汽車研發(fā)力度。
1 新能源汽車的應用優(yōu)勢
新能源汽車即將以新能源作為主要驅動力的汽車,通常新能源包括太陽能、電能、天然氣等能源,這幾種能源都擁有再生能力,和傳統(tǒng)的柴油、汽油等驅動能源相比,廢氣排放量較低,污染較小,對于我國的能源緊張問題,具有良好的控制作用。
和傳統(tǒng)能源驅動的汽車相比,新能源汽車的應用性能更為突出,去使用壽命更長、安全性較高,在行駛過程中所發(fā)出的噪音也比較小,同時新能源汽車的燃燒效率也比較高、污染小、更加環(huán)保節(jié)能。新能源汽車的零污染、零排放也比較符合我國在新時期發(fā)展過程中所倡導的節(jié)能環(huán)保理念,能夠提高環(huán)境保護效率。此外,我國在新能源汽車領域還提供了相關政策支持,比如新能源汽車的管制政策和財政優(yōu)惠補貼等,在國內外能源資源短缺的條件下,各個國家都開始尋找全新動能。我國在十一五規(guī)劃中便提出了新能源汽車的項目,給予政策優(yōu)惠,進而推動新能源汽車實現(xiàn)進一步發(fā)展。和美國等發(fā)達國家相比,我國在新能源汽車的應有研發(fā)上面處于落后狀態(tài),針對這種狀況,我國提出了三縱三橫的研制方案,進而提升了新能源汽車研發(fā)力度,促進新能源的充分利用[1]。
2 新能源汽車的電機驅動系統(tǒng)控制技術
2.1 電機驅動控制
新能源汽車的應用和研發(fā)成為新時期發(fā)展的主流,同時也成為社會中的關注熱點。通過分析新能源汽車的實際應用狀況可以發(fā)現(xiàn),在社會中一定范圍內投入新能源汽車后,獲得了理想效果,進一步降低了能源消耗。在新能源汽車中,想要將電機驅動控制的功能作用充分發(fā)揮出來,需要合理選擇電動機設備,選擇性價比較高的機械。按照相關標準和工作經(jīng)驗,在選擇電動機類型過程中,需要遵守以下幾個原則:(1)小尺寸、低自重、高性能,當下社會各個領域中的機械設備都在進行改革創(chuàng)新,并不斷朝著高精尖方向發(fā)展,而新能源汽車中的關鍵部分電動機也需要順應時代發(fā)展潮流,提高應用性能指標,降低自重,縮減自身尺寸,為其他的機械設備提供更多的空間。(2)在高轉速范圍內提升轉速效率。電動機的動力足、轉速高和功率大,只有保證充足的動力,才可以使新能源汽車在各種路況中進行平穩(wěn)行駛,在各種生活場景中實現(xiàn)自由切換駕駛方式的目標。(3)盡量縮減電磁輻射量,新能源汽車除了重視動力污染之外,還要盡量避免電磁輻射量過大,從而產生一種惡性循環(huán),保證電動機電磁輻射滿足相應的環(huán)保要求。(4)成本低。需要選擇物美價廉的產品,電動機也是新能源汽車的發(fā)動機,是汽車中的核心部件,能夠有效節(jié)約電動機成本,促進新能源汽車的大力推廣。
2.2 電機驅動控制器
在新能源汽車應用過程中,當電機驅動器處于一種正常運行狀態(tài)時,主要是利用永磁同步電動調速系統(tǒng),維護電機驅動控制器穩(wěn)定運行。永磁同步電機相關運行機制是將互差120度的正弦三項電流連接到永磁同步電機中,隨后電流能夠在氣隙內形成一種旋轉磁場。永磁同步磁場通過轉子磁場和正弦磁場的矢量控制來實現(xiàn)。永磁同步電機中使用稀土永磁體構成轉子磁極,稀土永磁體于氣隙內生成正弦次長,固定于轉子位置,在矢量控制過程中,轉子旋轉軸和同步旋轉軸的坐標系處于相同位置,并通過DQ來表示兩種過坐標系。
驅動轉子實現(xiàn)同步旋轉的主要方法如下:定子磁勢FS順著旋轉方向朝著轉子磁勢FR,隨后轉子電子和轉子磁場之間形成一種作用力,被該作用力指導促進轉子磁場旋轉,推動轉子進行同步轉動。勵磁磁勢和定子電樞磁勢之間的夾角會根據(jù)負載改變而出現(xiàn)變化,該夾角是同步電動機轉矩角。想要落實解耦控制的目標,應該確保夾角和無補償繞組的電動機相同,才能進行解耦控制。解耦控制是轉子磁場定向的矢量控制。按照相應的位置信息,對電子繞組電流進行集中控制,促進轉子和定子磁場實現(xiàn)正交。
3 電機驅動控制未來發(fā)展方向
當下世界范圍內的各個國家依然將煤炭和石油等資源當做發(fā)展能源。在各個國家經(jīng)濟快速發(fā)展的背景下,對于不可再生能源資源的消耗總量也相繼提高,對于能源的應用速度也不斷加快,以及不可再生能源的性質,導致世界范圍內各個國家均出現(xiàn)了資源短缺問題,針對這種狀況,各個國家也進一步提高了針對不可再生能源的分析與研究,隨著石油資源應用數(shù)量的增加,地球中的石油儲量也相繼下降,石油開采難度持續(xù)提高,石油價格也高居不下,為了應對石油資源緊張問題,新能源汽車相繼誕生,在一定程度上可以減輕資源緊缺狀況。盡管新能源汽車中的電機驅動控制技術研究獲得一定成效,但其中還存在各種問題,想要提高電機驅動技術水平,需要進行深入研究,提高新能源汽車安全性,促進電機驅動控制和新能源汽車類型向匹配[2]。
4 結語
綜上所述,新能源汽車的出現(xiàn)順應了時代發(fā)展的要求,符合新時期節(jié)能減排的基礎理念,而電機驅動控制技術則是新能源汽車行駛的動力所在,為此需要進一步加強電機驅動技術的研究,只有掌握該項技術,才能進一步擴大市場份額。
參考文獻:
[1]王學軍,王藝貝.新能源汽車關鍵技術及其創(chuàng)新路徑選擇——以電機驅動系統(tǒng)技術為例[J].科技和產業(yè),2017,17(09):70-74.
[2]吳靜波,郭志軍.關于對新能源汽車及電機驅動的控制技術的探析[J].電子技術與軟件工程,2015(18):249.
作者簡介:許水強(1967-),男,福建漳州人,大專,高級技師,教研室主任助理,研究方向:汽車檢測與維修。