直流电动汽车驱动系统
为了减小运行时的转矩 脉动,小负载时便电机电流连续,通常需要在电枢回路串入一电感L。在断流时,由于电机电枢存在旋转电动势E,所以Uce电压为Uce=Ud-E。图14-2d和e分别为电枢电流连续时的IGBT集射电压和电枢电流波形。控制信号的占空比ζ=Tp/T,可从0%~100%调节,所以直流电动机的平均电压可以在0~Ud之间调节,以实现从0到最高转速之间的调速要求。
图14-3为具有回馈制动的斩波器原理图。VT2控制电动机调速,VT1控制回馈制动,回馈制动的原理是:假设回馈制动之前电机的电枢电动势为E。回馈制动是靠电机和汽车的惯性动能发电。导通VT1,由E在电枢回路产生与电动时反方向的电流,此电流与电机磁场作用产生制动转矩,使汽车迅速减速,当电枢回路电流上升到一定值时,将VT1关断,外接电感L和电枢漏感中的储能通过VD2反馈到直流电源。这祥实现了回馈制动。斩波器所用的开关器件,可以是晶闸管,也可以是GTO晶闸管或大功率晶体管,若采用晶闸管,则需要强迫换相电路。另外由于开关频率低,所以在相同电枢电流纹波下,所需外串电感大。GTO和大功率晶体管的开关频率较IGBT低,且门极驱动较IGBT的驱动复杂,所以目前电动汽车的控制器越来越多地采用IGBT。通常使用的开关频率为10kHz左右。
图14-1直流电动汽车斩波器原理图
图14-2斩波器时电流、电压波形
图14-3具有回馈制动的斩狡器电路原理图