电动机转动控制

目前，电动汽车无刷直流电动机驱动方式为全桥驱动方式，由V1～V6六只功率管构成的全桥可以控制三相绕组U、V、W（有的书写为A、B、C三相绕组）的通电状态。按照功率管的通电方式可分为“两两导通（120°导通）”和“三三导通（180°）”两种控制方式。

1.“两两导通”和“一进一排”

在两两导通方式下，每一瞬间有两个功率管导通，每隔1/6周期即60°电角度换相一次。每次换相一个功率管，每只功率管持续导通120°电角度。每个绕组正向通电、反向通电各120°电角度。对应每相绕组持续导通120°电角度，在此期间对于单相绕组电流方向保持不变。假设流入绕组的电流产生正的转矩，流出绕组的电流产生负的转矩，每隔60°电角度换相一次意味着每隔60°电角度合成转矩方向转过60°电角度，大小保持为的扭矩。

“两两导通”要比“三三导通”好理解，为了便于说明以“两两导通”为例，电动机转动以60°出现一次换流，图4-6所示为电动机定子的“两两导通”控制方式。

图4-6　电动机定子的“两两导通”控制方式（IGBT管换流）

“两两导通”工作原理如下：

以电动机转子在0°为始点，先让V1导通120°电角度，在这期间V4先导通60°，电流先经V1→U相→V相→V4流至蓄电池负极。控制V4截止，再控制V6导通60°电角度，电流先经V1→U相→W相→V6流至蓄电池负极，电动机转动120°，距始点为120°。

以电动机转子在120°为始点，让V3导通120°电角度，在这期间V2先导通60°，电流先经V3→V相→U相→V2流至蓄电池负极。控制V2截止，再控制V6导通60°电角度，电流先经V3→V相→W相→V6流至蓄电池负极，电动机转动120°，距始点为240°。

以电动机转子在240°为始点，让V5导通120°电角度，在这期间V2先导通60°，电流先经V5→W相→U相→V2流至蓄电池负极。控制V2截止，再控制V4导通60°电角度，电流先经V5→W相→V相→V4流至蓄电池负极，电动机转动120°，距始点为360°，完成一个圆周运动。

只要根据磁极的不同位置，以恰当的顺序去导通和阻断各相出线端所连接的可控晶体管，始终保持转子线圈所产生的磁动势领先磁极磁动势一定电角度的位置关系，便可使该电动机产生一定方向的电磁转矩而稳定运行。

另外，通过借助逻辑电路来改变功率晶体管的导通顺序，即可实现电动机正反转。

电动机的“两两导通”方式有些类似于发动机的两气门“一进一排”方式。

［完成任务］在图4-5电动汽车电动机“逆变”控制原理中，描述“两两导通”方式中开关管的一个循环。__________________________________________________________________________________。

2.“三三导通”和“一进两排”

每一瞬间有三只功率管通电，每60°电角度换相一次（见图4-7），每只功率管通电180°电角度。每隔60°电角度换相一次意味着每隔60°电角度合成转矩方向转过60°电角度，合成转矩大小为1.5倍的扭矩。

图4-7　电动机定子的“三三导通”控制方式（IGBT管换流）

电动机的“三三导通”方式有些类似于发动机的三气门“一进两排”和“两进一排”方式。