吊车出租， 增城吊车出租， 南沙吊车出租     吊车的电机控制器的驱动电路设计方法？  随着电力电子技术的发展，以碳化硅(SiC)为代表的第三代半导体材料技术和工艺趋于成熟。与传统的硅(Si)材料功率器件绝缘栅双极型晶体管(IGBT)、金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)等相比，SiC功率器件具有高耐压、低损耗、高热导率、高开关频率的优势。目前吊车的电机控制器中主要使用Si模块作为逆变电路的功率器件，由于Si材料本身特性的限制，电机控制器的效率提升遇到瓶颈，因此在吊车中迫切的需要使用SiC功率器件来替代Si功率器件，来提升电机控制器效率，由此可以带来续驶里程提升或者可降低电池用量；同时SiC功率器件的高开关频率可有效降低电机电流的高次谐波含量，从而降低电机转矩脉动，改善吊车的噪声、振动、声振粗糙度（NVH）特性，实现吊车的经济性和驾驶性舒适性提升。 

      本文首先对功率器件的损耗组成进行研究，对比SiC与Si器件因特性不同带来的损耗差异；搭建了基于Matlab的损耗计算仿真模型，根据功率器件的标称参数，计算出SiC和Si在给定工况下的损耗；同时分析了影响功率器件损耗的因素，研究了驱动电路中驱动电阻的取值对SiC功率器件损耗的影响，为电机控制器的驱动电路设计提供理论依据。

     其次，根据吊车行业对电机控制器的高效率、高可靠性、高集成的需求，制定了电机控制器的参数指标，规划了电机控制器系统的总体方案和关键器件选型。针对驱动电路的设计，通过对SiC器件的开关波形测试确定驱动电阻的选型并在驱动电路中增加了主动短路保护功能；在结构设计中使用“三明治”结构实现共壳体的一体化水道；完成了一台适用于吊车行业的150kW电机控制器样机研制。 

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     再次，在实现永磁同步电机控制算法时，较低的开关频率会产生较大的谐波电流，谐波电流会带来电机转矩波动和噪声。由于SiC相比于Si器件具有快速开关特性，使得需要高开关频率的谐波电流补偿算法成为可能。为了提升汽车电驱动系统的NVH特性，在永磁同步电机矢量控制原理的基础上引入谐波电流补偿算法来降低转矩波动和噪声。建立了Matlab/simulink仿真模型，对谐波电流补偿算法进行仿真验证，对比分析了开关频率在8kHz和20kHz下转矩脉动幅值的大小，验证了SiC电机控制器可通过高开关频率的谐波电流补偿算法，更有效地抑制转矩波动和降低噪声。 

      最后，对SiC电机控制器进行了双脉冲测试、台架效率MAP测试和整车试验验证。搭建了双脉冲测试平台，通过双脉冲测试，测得功率器件的开通和关断时间在150ns以内，开关瞬间的电压尖峰在设计范围内，验证了驱动电路设计的合理性；通过电机台架的效率MAP测试，SiC电机控制器的最大效率达99.4%，相比于Si IGBT的电机控制器，最高效率提升超过1%，其中在低速低扭区域效率最高提升5.1%，具有明显的效率提升效果；通过整车性能测试，电机谐波电流补偿对于整车NVH有明显的提升效果，其中电机转速低于4000rpm时，谐波电流补偿功能可以使电驱动系统的近场噪声降低18-25dB。

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