| 当然也可利用电机绕组电感随转子位置变化的这一特性，通过测量非导通绕组电感来推断转子的位置。转角θ位置检测装置通过对时间t的微分运算也可兼作车轮转速检测用。
五、电机实现电动、发电回馈和电磁制动三种功能的运行原理和过程
1.电机运行在电动驱动功能时的原理和过程：
为便于说明首先采用图4所示的三相12/8极磁阻电机最简单的单三拍运行方式来描述其工作过程：当某相绕组通电励磁时，所产生的磁场力力求使磁路磁阻减少，即磁力线力图通过磁阻最小途径，转子将受到磁阻转矩作用，使得转子的凸极齿与该相定子磁极上的齿相重合。当这一过程接近完成时，适时切断原励磁相电流，并以相同方式给定子下一相励磁，则将开始第二个完全相似的作用过程。为此电机需通过转角θ位置检测装置检测定、转子的相对位置。若以图4中定、转子所处位置为起始点，依次轮流按A→B→C→A顺序通电，外转子就会不断地按逆时针方向转动；若按A→C→B→A的顺序通电，电动机就会顺时针方向转动。该电机也可采用双三拍或六拍方式运行。双三拍的通电方式为：AB→BC→CA→AB；而六拍的通电方式为：A→AB→B→BC→C→CA→A。每一循环周期转子均转过45度，即三拍的步距角为45/3=15度，而六拍的步距角为45/6=7.5度，所以步距角六拍比三拍少一半。
对于图3中二相8/12极磁阻电机可采用其最简单的单四拍运行方式来描述其工作过程：当电机通过转角θ位置检测装置检测到定、转子的相对位置时，若以图3中定、转子所处位置为起始点，对A相绕组通入正向电流，内定子A相凸极按右手螺旋定律所产生的磁场方向正好同图3所示一致，按同性相斥（推力）、异性相吸（拉力）原理或在磁阻转矩作用下，外转子向顺时针转过60/4=15度，即转子永磁体凸极的中心与励磁A相定子凸极中心重合。当这一过程接近完成时，适时切断原励磁A相电流，对B相绕组通入反向电流，B相凸极所产生的磁场极性与图3中所示方向相反(即N极与S极互为对换)，同理在磁阻转矩作用下，外转子向顺时针继续转过15度，即转子永磁体凸极的中心与励磁B相定子凸极中心重合。同理依次以A→（-B）→（-A）→B→A方式通电，外转子顺时针旋转；反之，若以（-A）→（-B）→A→B→（-A）方式通电，则外转子逆时针旋转。该电机也可采用双四拍或八拍方式运行。双四拍的通电方式为：AB→A(-B）→（-A）（-B）→（-A）B→AB→。而八拍的通电方式为：A→AB→B→B（-A）→（-A）→（-A）（-B）→（-B）→（-B）A→A→。其八拍运行时步距角减小一半，即为60/8=7.5度。
据资料分析电机电流与其转速成反比，而磁阻电机的电磁转矩又正比于电流的2次方（对于交、直流电机等一般均为1次方），因而易获得低速大扭矩。但由于电动汽车由蓄电池供电，过大的峰值电流极易损坏蓄电池（对此也可设法通过改变蓄电池组的串并联方式来实现低电压大电流起动），因此电机低速启动时必须通过斩波限流控制。即为满足电动汽车对电机有较宽的调速要求，在电动驱动车轮运行状态下，低速时须采用电流斩波控制(CCC)以得到恒转矩调速控制；高速时采用角度位置控制(APC)或称单脉冲触发模式，以实现恒功率调速控制。
2.电机运行在发电回馈功能时的原理和过程：
当电动汽车需降速或下坡运行时，可利用其动能惯性来实现发电回馈制动。根据前述对电磁转矩基本表达式的分析可知，当电感L随着转角θ的增加而减少（即外转子的凹槽趋向绕组凸极）时，绕组内流过电流则产生负的电磁转矩，即电磁转矩为制动性的，电机运行于发电机状态。通过转角θ位置检测装置当检测到外转子的凹槽即将趋向于某一绕组凸极时，即刻接通该相绕组电路进行励磁，该相绕组产生的磁场将对转子产生反方向的阻力矩，而转子上的动能将转化成磁能储存于磁场中，直至转子的下一凸极接近该绕组凸极时，就切断该相绕组电路，此时将通过续流二极管，将储存在磁场中的磁能转化成电能回馈给蓄电池。如此反复即能以脉冲形式给蓄电池充电。据资料分析采用适当参数的脉冲充电法，还有利于极板恢复蓄电池原晶体结构和消除记忆效应。对于如图3所示结构的电机，如欲提高发电过程，可适当增大电机的凹槽宽度。不过如此也将减小凸极齿宽度，即减小了电磁制动效果。
3.电机运行在电磁制动功能时的原理和过程：
当电动汽车经降速后需制动停止时。对图3二相8/12极磁阻电机，可保持某相绕组持续通电，如图3中所示位置，即为B相绕组持续通电后产生的电磁制动而保持的定转子相对位置，由图3可知电机圆周的对称四边均有一对凸极被电磁力吸住，所吸合的各极弧相加后其总极弧边距可达80度，并且A相的凸极也部分被永磁体吸住；也可按转角θ所检测信号在某一位置时，同时保持两相绕组持续通电，使内定子的8个凸极齿均有部分与外转子凸极被电磁力所吸住，其所吸合的各极弧相加后总极弧边距可达108度。 3/4 首页 上一页 1 2 3 4 下一页 尾页 |
