电机四象限运行

前言

在主机厂工作中常常提到四象限和两象限程序,对于电驱运行方式的四象限运行不是很熟悉,学习一下,做下笔记,以防止遗忘。(个人理解,欢迎指正)

电机单象限模式

以电动机的转速为纵坐标轴,转矩为横坐标轴,电机只运行在第一象限的模式称为单象限模式,此时不能发电。

电机四象限模式

电机可工作在第一、二、三、四象限,对于电动车,第一象限,为电动加速前进状态;第三象限,为电动加速倒退状态;第二象限,为倒退制动状态,此时发电;第四象限,为前进制动状态,此时发电。

电机四象限运行

电机控制中的两象限和四象限程序

对于电机控制中的两象限和四象限程序,与电机的象限运行模式概念略有不同。

两象限程序

鉴于电动机未用于汽车行业之前,发动机无法反转,实现倒退是通过档位的机械连接,连到倒档齿轮上,实现倒退。两象限程序便是基于传统车辆的技术衍生的,参考档位信号来控制正反转和电动发电。
对于VCU来说,VCU只发正的扭矩指令,MCU要参考档位信息和VCU的扭矩指令来响应扭矩,这符合传统车的控制方式。

档位 cmndtrq(VCU) Mtrtrq(MCU) Speed 模式
D + + + 前进(电动用电)
D - - + 前进(制动发电)
R + - - 倒退(电动用电)
R - + - 倒退(制动发电)

总结来说,响应扭矩在D挡时符号和命令扭矩相同,在R挡是和命令扭矩相反。VCU命令扭矩为正的时候电动用电,VCU命令扭矩为负的时候制动发电。

四象限程序

两象限的程序是由传统车的控制衍生而来,但也使得控制算法复杂了许多。四象限程序脱离了档位信息,MCU和VCU扭矩符号保持一致。这种的算法VCU命令扭矩的正负便代表了档位信息,简化了算法。

cmndtrq(VCU) Mtrtrq(MCU) Speed 模式
+ + + 前进(电动用电)
- - + 前进(制动发电)
- - - 倒退(电动用电)
+ + - 倒退(制动发电)