学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文是本人在导师指导下独立进行研究工作所取得的研究成果除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担学位论文作者签名： 日期： 年 月 日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保障、使用学位论文的规定，同意学校保留并向有关学位论文管理部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅本人授权省级优秀学士学位论文评选机构将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文本学位论文属于1、保密 □ ，在_____年解密后适用本授权书2、不保密 □请在以上相应方框内打“√”）学位论文作者签名： 日期： 年 月 日导师签名： 日期： 年 月 日V摘要电动机汽车交流调速仿真研究摘要：本文介绍了MATLAB R2008a作为后台仿真工具的异步电动机变频调速系统仿真设计平台的设计与实现，阐述了平台软件的设计思想、设计结构，系统讨论了仿真设计平台的建模、编程和图形界面设计。
首先，基于异步电动机稳/动态数学模型分别在MATLAB/SIMULINK中搭建了恒压频比控制、矢量控制、直接转矩控制的异步电动机变频调速系统仿真模型，详细介绍了该模型各个功能模块的设计 其次，针对变频调速系统故障情况做了研究一推导出基于开关符号函数的逆变器数学模型，针对逆变器本身故障工况，搭建了相应的异步电动机变频调速系统仿真模型，并分析故障特征，为变频调速系统的故障仿真研究、冗余设计提供了必要的基础 最后，讨论了MATLAB混合编程方法，并将此方法运用到异步电动机变频调速系统的建模与仿真中，成功开发了异步电动机变频调速系统仿真设计平台软件，并通过设计实例证明了其有效性关键词：异步电动机变频调速；仿真设计；MATLAB混合编程；VAbstractAbstract The mechanical supercharger is a kind of an internal combustion engine supercharging device, by raising the density of the intake air of the internal combustion engine to enhance the power of the internal combustion engine has been widely applied in the field of internal combustion engine supercharger. Due to the presence of traditional development model of the mechanical supercharger development cycle is long, complicated process, the high cost of development, performance testing difficulties, the centrifugal supercharger for the study is to analyze and solve turbocharger design and development for the purpose of the introduction of CATIA 3D modeling and simulation studies, the centrifugal supercharger development process has been studied from a theoretical and experimental aspects. The main tasks:1, to understand the history and prospects of development of the mechanical supercharger supercharger kind of understand the background of simulation technology, the practical significance in the development of the domestic situation, simulation technology;2, the main components of the centrifugal supercharger selection and design parameters;3, briefly CATIA software applications in engineering design, the use of CATIA software to build a centrifugal supercharger three-dimensional solid model, and its assembly, complete the design drawings;CATIA software environment for motion simulation, drawn the centrifugal supercharger work performance curve.Keywords：The centrifugal supercharger SimulationV目录目 录摘要 IAbstract II目 录 IV第一章 绪论 11.1电动汽车用电机的种类 11.1.1 无刷有齿轮减速用电机 11.1.2 无刷直流电动机 11.1.3 轮毂式有齿轮传动有刷直流电动机 11.1.4 轮毂式无齿轮传动有刷直流电动机 21.2电动汽车用电机的特点 21.2.1无刷直流电动机 21.2.2异步电动机 31.2.3永磁同步电动机 31.2.4开关磁阻电动机 41.3电动汽车用电机的发展和现状 41.3.1发展经历 41.3.2电动汽车的发展趋势 51.4 本章小结 5第二章 异步电动机变频调速理论 62.1异步电动机变频调速系统的发展 62.1.1大容量交流调速系统 62.1.2中小容量变频装置 62.2异步电动机变频调速系统理论 72.2.1电机控制方法 72.3本章小结 8第三章 PWM调制算法基本思想 103.1 PWM整流器 103.1.1电压型PWM整流器的电流控制策略研究 103.1.2主电路拓扑结构研究 103.1.3 PWM整流器系统控制策略的研究 113.2 PWM变频调速系统的基本结构 113.2.1变频调速技术 123.2.2三维空间矢量调制 143.2.3三维空间矢量调制算法的实现 163.3本章小结 17第四章 三相异步电动机变压调速simulink仿真模型建立 184.1三相异步电机M-T坐标系下的数学模型 18V4.1.1三相笼式异步电机模型的坐标变换 194.1.2三相异步电机在SIMULINK下的仿真模型 204.2仿真结果分析 214.3本章小结 25参考文献 26致 谢 27 V第一章 绪论1.1电动汽车用电机的种类1.1.1 无刷有齿轮减速用电机 和有刷盘形电枢有齿轮传动电机结构基本相同，它也有一个灵巧的盘形电枢，甚至磁钢排列也是一致的，本质区别是它没有换向器，有霍耳位置检测装置。
它们更大的区别在控制器，有功率换向电路为电枢的每个相提供电流，有霍耳信号译码和编码，以根据检测到磁钢n极位置，确定供电相位或方向简朴地讲，它具有有刷有齿轮传动电机的构造，却又有无刷电机的原理1.1.2 无刷直流电动机 把无齿轮传动的有刷直流电动机定、转子内外对调，将绕组改成三个相做定子，磁钢装在电机外壳内，取消电刷和换向器，在电枢绕组中间安装三个霍耳传感器，这就成为一台无刷直流电动机它的形状与图相同电枢内定子如图所示，从图中可以看到绕组嵌入定子铁心后的外形，三相绕组引线经压板固定后，从轴的一端空心引出，从轴的两端部各铣出对应的两个平面，可以装入车的前口内，上紧螺母，在运行时产生反力矩对有传感器的电枢，3个霍耳传感器按120°均匀安装在绕组有引线一端贴近外转子磁钢的地方每个传感器有3根引线，其中电源线和地线是共用的，合并后变成5根总引线，与绕组引线从轴孔中引无刷直流电机的外转子由7~20对或更多的n、s极互相交替的钕铁硼磁钢强度的磁场强度高，相对价格也较低钕铁硼磁钢的居里点低，但外壳的散热条件好 相反，内磁转子或内磁定子则采用居里温度较高的磁钢如钐钴合金或其他磁场强度满意要求的磁钢，要求居里温度不低于400摄氏度。
1.1.3 轮毂式有齿轮传动有刷直流电动机 该电机一半是盘形电枢有刷电机，另一半是齿轮减速兼传动系统盘形电枢是高速转动的转子电机的转矩是通过轴传递给第一级齿轮，经齿轮减速带动轮毂外动 轮毂式有齿轮传动有刷直流电动机构造图，磁钢排列的方法，电机剖面图 有刷有齿轮毂电机的盘形电枢，是薄片形，体积很小，重量特轻，安装方便绕组编制好之后，用树脂加玻璃纤维放进模内热成型，之后在5000r/min的转速下高速旋转，试验2分钟，偏转、跳动和电枢的强度指标应当合格 电机在运行中由于电刷和换向器摩擦，又有齿轮啮合减速，所以有刷电机的声音比无刷电机声音大1.1.4 轮毂式无齿轮传动有刷直流电动机 为了适应轮毂结构，简化电机，将有刷电动机设计成电枢放在外边做转子，磁钢放在电机之内做定子，多块磁钢配多个绕组，组成转速为180r/min左右的低速电机 这种电机外转子中尚未经过压力整形的电枢绕组，在绕组以内是平面环状整洁排列的换向片氏伺在外转子上的间隔排列着10块磁钢的定子，在中间的毂板上开有两个孔，电刷的刷握就设在孔的背侧，电刷带着导线被弹簧从刷握中弹出 定子的轴端套有一个螺母，防止在加工中损伤轴的螺纹，把电刷整理好装入刷握中，将这一端送孔中，电刷就可以接触在换向器的孔中，电刷就可以接触在换向器平面上，借助弹簧的弹力，对换向器压紧，而磁钢正好进入外转子绕组中，只留一个很小的环形气隙。
这个环形气隙的直径越大，电机产生的转矩也越大1.2电动汽车用电机的特点1.2.1无刷直流电动机 电池储存电能，电能是以直流电的方式从电池输出经过转换器传至电动机直流电动机按有刷直流电动机和无刷直流电动机区分，有刷直流电动机因维护不方便被无刷直流电动机取代，无刷直流电动机已成为入门级电动车所使用的最为普遍的一种类型 直流电动机的转速范围不算宽泛，而且最高转速仅为6000rpm左右，这样的转速属性很难满足电动车的工况需求，所以，有些厂商通过为其匹配二级减速器或具备一定传动齿比范围的CVT变速箱来弥补直流电动机在转速方面的短处显然，这样的技术结构在空间布置以及重量控制方面对整车的。