摘  要：以實踐為基礎，提出了一套適用于采用開關磁阻電動機(srd)的電動摩托車電動運行的控制策略，同時對在電動運行中，控制系數對系統的影響進行了仿真分析和優化。實驗表明，本控制策略適宜電動摩托車，且達到了一個理想的效果。

  關鍵詞：開關磁阻電機；電動摩托車；控制

  中圖分類號：tm301,2    文獻標識碼：a    文章編號：1001-6848(2000)04-0024-03

    所論述的電動摩托車驅動電機采用的是開關磁阻電動機(srd)，這種電機是70年代后期才逐步新興發展起來的一種新型電力驅動裝置，它的主要優點為[1]，電機結構簡單、成本低、定子為集中繞組，轉子無繞組，因而適用于較高速t行駛；功率變換器不至于發生一般逆變器所謂的直通短路故障；可控參數多，開通角θ1、關斷角相電壓、相電流都可影響轉矩，調速性能好，能很方便地實現再生制動以及能量的回收，因而被專家列為電動車領域的一匹“黑馬”。

    對于不對稱半橋主電路（如圖1所示），經推導可得：

  

  

    當相電壓恒定時，電機呈串勵的機械特性。當t恒定時，電機轉速與相電壓成正比。因此可以通過調節相電壓u，實現對srd的調速控制。但對應某一寬廣的速域，如單純地采用pwm調壓調速控制，而使θ1、θ2固定則其局限性是顯然的。因為在某一速度下運行的sr電機，相同的轉矩，θ1、θ2和占空比可以有多種不同的組合，因而對應有不同大小的電流有效值。如固定θ1、θ2而只調占空比的方法則無法做到在整個運行速域內損耗最小，效率****。因此為提高效率和獲得較大的出力，電機的開通、關斷角也必須隨轉速的改變而變化。針對這一情況，本系統采用的pwm+優化角度的復合控制策略，其具體過程為：將pwm斬波信號調制到主電踣的下開關管的觸發脈沖這中，通過調節pwm的占空比，控制相繞組的電壓，實現調壓調速。對于控制參數，則通過數值仿真，以電機****出力為目標，兼顧效率的要求，針對不同的轉速，進行優化，然后制成表格，存入單片機。單片機程序在執行過程中，根據轉速區段分別查表調出經過優了的θ1、θ2值，這樣經過優化后的控制方案，提高了系統的效率，增加了電動摩托車的續駛里程，從而達到了優化控制的目的。電機摩托車驅動系統總體構成如圖2所示。

   

   3  srd電動摩托車pwm控制電動運行系統主電路的數學模型

    為了簡化，在建立本系統主電路的數學模型之前，先作如下假設：

    (1)不計電源電壓的波動。

    (2)主開關元件的開通與關斷元過渡過程。

    (3)不考慮電機鐵心中的磁滯損耗和渦流損耗。

    (4)電機各相對稱，不計相間互感。

    由此即可列寫出本系統主電路的數學模型。

    由于本系統主電路采用的形式為4相不對稱半橋結構形式，其4相間相互獨立，故只須對一相進行分析即可。

    對于本系統采用的pwm調壓調速斬單管控制，其具有三種工作狀態。

    狀態1：如圖3所示，主開關管vl、v2導通，蓄電池經主開關管v1和v2向相繞組提供電流，此時相繞組續流二極管關斷，并承受蓄電池的反壓。其相電流按圖3歷示路徑流動。