双机械端口能量变换器工作原理

双机械端口能量变换器的功率分配如图6-3所示，Pm1为内燃机输出给EVT内转子的机械功率，Tm1为内燃机的机械转矩，ωm1为内转子旋转速度。 Pe为内转子绕组中的转差功率，Pd为内转子通过气隙传递给外转子的的电磁功率，ωm2为外转子旋转速度，Pm2为外转子输出的机械功率，Tm2为外转子输出的机械转矩。Tf1和Tf2分别为内气隙和外气隙传递的电磁转矩。

内燃机直接连接到输入端口，通过内、外电机的协调控制，使其始终运行在最佳效率点（恒定的功率Pm1、转速ωm1和转矩Tm1 ）。输出端口直接连接到负载机械，其转速和转矩取决于负载的工况（随时变化的功率Pm2、转速ωm2和转矩Tm2 ）。内、外电机控制器分别控制内、外两个电机的电磁功率的流向和大小。

图6-3 Dmp-EVT功率分配

为便于分析，假设功率传递过程无损耗，则内燃机输出的机械功率为：

P m1 =ωm1T m1 （6-1）

内转子和外转子通过磁场相互作用，使Pm1的一部分功率转化为转差功率Pe，另一部分转化为电磁功率 Pd：

图6-4 Dmp-EVT功率和转矩特性

功率和转矩特性如图6-4所示。

Pe通过电力电子变换器送到EVT的定子中，然后通过外电机气隙传送给外转子，因此外电机气隙的电磁转矩Tf2为：

外转子的机械转矩Tm2应该为内电机的电磁转矩Tf1和外电机的电磁转矩Tf2共同提供，且内电机的电磁转矩Tf1等于内燃机Tm1的输出转矩并可求出Tm1与Tm2的关系为：

上述分析表明，在ωm2=ωm1点附近，Pe相对来说比较小，因此在这一点附近的损耗相对也较小，所以在这个区域就是最佳工作区。当ωm2比较小时，Pe相对较高，转矩较大，因此这个区域是较短时间的加速区。所以，在Dmp-EVT驱动系统中，直接控制速度能够获得相对较高的效率。