摘  要：以实践为基础，提出了一套适用于采用开关磁阻电动机(srd)的电动摩托车电动运行的控制策略，同时对在电动运行中，控制系数对系统的影响进行了仿真分析和优化。实验表明，本控制策略适宜电动摩托车，且达到了一个理想的效果。

  关键词：开关磁阻电机；电动摩托车；控制

  中图分类号：tm301,2    文献标识码：a    文章编号：1001-6848(2000)04-0024-03

    所论述的电动摩托车驱动电机采用的是开关磁阻电动机(srd)，这种电机是70年代后期才逐步新兴发展起来的一种新型电力驱动装置，它的主要优点为[1]，电机结构简单、成本低、定子为集中绕组，转子无绕组，因而适用于较高速t行驶；功率变换器不至于发生一般逆变器所谓的直通短路故障；可控参数多，开通角θ1、关断角相电压、相电流都可影响转矩，调速性能好，能很方便地实现再生制动以及能量的回收，因而被专家列为电动车领域的一匹“黑马”。

    对于不对称半桥主电路（如图1所示），经推导可得：

  

  

    当相电压恒定时，电机呈串励的机械特性。当t恒定时，电机转速与相电压成正比。因此可以通过调节相电压u，实现对srd的调速控制。但对应某一宽广的速域，如单纯地采用pwm调压调速控制，而使θ1、θ2固定则其局限性是显然的。因为在某一速度下运行的sr电机，相同的转矩，θ1、θ2和占空比可以有多种不同的组合，因而对应有不同大小的电流有效值。如固定θ1、θ2而只调占空比的方法则无法做到在整个运行速域内损耗最小，效率****。因此为提高效率和获得较大的出力，电机的开通、关断角也必须随转速的改变而变化。针对这一情况，本系统采用的pwm+优化角度的复合控制策略，其具体过程为：将pwm斩波信号调制到主电踣的下开关管的触发脉冲这中，通过调节pwm的占空比，控制相绕组的电压，实现调压调速。对于控制参数，则通过数值仿真，以电机****出力为目标，兼顾效率的要求，针对不同的转速，进行优化，然后制成表格，存入单片机。单片机程序在执行过程中，根据转速区段分别查表调出经过优了的θ1、θ2值，这样经过优化后的控制方案，提高了系统的效率，增加了电动摩托车的续驶里程，从而达到了优化控制的目的。电机摩托车驱动系统总体构成如图2所示。

   

   3  srd电动摩托车pwm控制电动运行系统主电路的数学模型

    为了简化，在建立本系统主电路的数学模型之前，先作如下假设：

    (1)不计电源电压的波动。

    (2)主开关元件的开通与关断元过渡过程。

    (3)不考虑电机铁心中的磁滞损耗和涡流损耗。

    (4)电机各相对称，不计相间互感。

    由此即可列写出本系统主电路的数学模型。

    由于本系统主电路采用的形式为4相不对称半桥结构形式，其4相间相互独立，故只须对一相进行分析即可。

    对于本系统采用的pwm调压调速斩单管控制，其具有三种工作状态。

    状态1：如图3所示，主开关管vl、v2导通，蓄电池经主开关管v1和v2向相绕组提供电流，此时相绕组续流二极管关断，并承受蓄电池的反压。其相电流按图3历示路径流动。