小型电动车用开关磁阻调速电动机设计及控制文献综述

 2023-11-07 09:36:05

文献综述

1.开关磁阻电动机调速系统的研究现状

开关磁阻电动机调速系统(SRD),是20世纪80年代中期发展起来的新型交流调速系统。它融新的电动机结构开关磁阻电动机(SRM)与现代电力电子技术、控制技术为一体,兼有异步电动机变频调速系统和直流电动机调速系统的优点,该产品一经问世,就在电气传动界引起不小的反响。在很多性能指标上达到出人意料的效果,整个系统的综合性能指标达到或超过了工业中长期广泛应用的一些变速传动系统。SR电动机结构简单、坚固,工作可靠,效率高,由其构成的调速系统 SRD运行性能和经济指标比其它交流调速系统,甚至比晶闸管—直流电动机系统都好,具有很大的应用潜力。

2.电动车的背景和发展趋势

自从1834年电动车问世,就取代马车和自行车成了当时的主要交通工具。到20世纪初,它已经占据了私人汽车市场的主要份额。20世纪60年代末,由于燃油汽车带来了严重的空气污染,使人们又重新燃起了对发展电动车的兴趣。世界一些著名的汽车公司纷纷投入了电动车的研究开发。进入20世纪90年代,以美国为代表的发达国家开始制定并严格执行汽车尾气排放限值标准,零排放再次成为各国汽车工业追求的时尚,而电动车是目前世界上唯一能达到零排放的机动车。这样,出于环保的要求,加之新材料和新技术的发展,电动车作为绿色交通工具,将在新世纪里给人类社会带来巨大的变化。

海外发展较早的要数日本、奥地利、德国、台湾等国家和地区。近几年美国发展也比较快。国外的电动车主要是作为一种轻松代步及休闲健身工具。例如,在大型的停车场、超市和旅游区内使用。从 1994 到 1999 年 6 年时间中,全球电动车数量,从 3.6 万辆剧增到 50 万辆。而在 2000 年,仅日本就需要 50 万辆。同时,东南亚、中东、印度也有良好的市场前景。总体来说,电动车在全球的潜在市场很大,并呈上升趋势。国内,由于需求旺盛,近几年我国电动自行车市场一直保持跨越式增长。据中国自行车协会的统计,1998 年全国产量仅为 5.4 万辆,1999 年为 12.60 万辆,2000年又翻一番多,达到 27.6 万辆,同比增长 230%,2002 年为 158 万辆,到了 2003年我国电动自行车产量达到 400 多万辆,跃居世界第一,1998~2004 年年均增长速度超过 120%。2006 年产量达到了 1950 万辆,已接近 2000 万辆,同比增长了 61%,相比 1998 年增长了 361 倍,发展速度是惊人的。上述统计年份电动自行车产量年平均增长率为 112%左右。

3.意义和价值

近年来,燃油交通工具尾气排放对城市空气造成的严重污染和能源短缺问题日益突显,发展绿色交通工具己成为重要课题。电动车由于轻便灵活、节能环保、价格适中而得到人们的广泛使用,是人们理想的短途出行交通工具。电动车是解决世界能源危机、空气污染等重大难题的理想交通工具,是21世纪高科技产品之一。在世界汽车工业先进国家已掀起了一股研制开发电动车的热潮,美国、日本和英国等国家已研制出一些性能优良的样车。在中国,电动车更有着独特的市场。中国的大都市普遍存在着十分严重的交通问题和空气污染问题,这些城市人口稠密,道路狭窄。因此,作为一种小型、中速和短途的日常交通工具,电动车是十分理想的,电动车在中国有着得天独厚的发展条件和广阔的市场。

开关磁阻调速电动机将开关磁阻电机与现代电力电子技术、控制技术融为一体,是典型的机电一体化产品,既有异步电动机变频调速系统和直流调速电动机调速系统的优点,又具有结构简单、运行可靠、高性能等优良特性,成为现代交流调速系统中的一支强有力的新军,应用前景十分广阔。因为开关磁阻电机采用的是双凸极结构,高度饱和,故开关磁阻电机控制系统本身是一个时变、非线性系统。在各级科研单位对SRM关键技术的深入研究之下,解决了SRM本身存在的转矩脉动大等问题,配合高效的控制策略,SRM能够得到大规模生产,广泛应用于电动车产业。

4.参考文献

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