開關(guān)磁阻電機(jī)低轉(zhuǎn)矩脈動控制系統(tǒng)研究.pdf

1、開關(guān)磁阻電機(jī)(SRM)作為一種新型調(diào)速電機(jī)有著結(jié)構(gòu)簡單堅固、成本低廉、運(yùn)行效率高、控制簡單靈活等諸多優(yōu)點，已被廣泛用于航空航天、電動車驅(qū)動系統(tǒng)等生活和工業(yè)中的各個領(lǐng)域。但其本身結(jié)構(gòu)的特殊性及電磁特性的非線性，使得與其它電機(jī)相比，運(yùn)行時的轉(zhuǎn)矩脈動更大，這限制著SRM的進(jìn)一步應(yīng)用和推廣。因此，如何有效地解決其轉(zhuǎn)矩脈動較大這一問題已經(jīng)成為目前的研究熱點。本文即圍繞這一問題進(jìn)行研究，通過對原理和運(yùn)行特點的分析，提出一種基于換相區(qū)空間電壓矢量的S

2、RM直接轉(zhuǎn)矩控制策略。
　　本文首先介紹了開關(guān)磁阻電機(jī)目前的發(fā)展情況及針對降低轉(zhuǎn)矩脈動的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀。在對SRM工作原理和數(shù)學(xué)模型進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上，利用Ansoft軟件對12/8極樣機(jī)進(jìn)行二維有限元仿真計算，獲取其磁鏈、矩角等參數(shù)的靜態(tài)特性曲線。利用曲線數(shù)據(jù)和MATLAB/Simulink中的模塊建立樣機(jī)本體的非線性仿真模型，通過仿真結(jié)果驗證了所建非線性仿真模型的正確性。其次，分析了直接轉(zhuǎn)矩這種控制策略的原理和優(yōu)勢及其在SRM上

3、的具體實現(xiàn)方式。針對存在的轉(zhuǎn)矩失控現(xiàn)象，通過分析SRM在使用基本電壓矢量過程中存在的缺點，提出了一種改進(jìn)的SRM直接轉(zhuǎn)矩控制方法，通過在換相區(qū)位置增加電壓矢量，使轉(zhuǎn)矩失控現(xiàn)象得到改善。再次，搭建直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)的動態(tài)仿真模型，對電機(jī)使用基本電壓矢量和使用改進(jìn)電壓矢量時的控制系統(tǒng)分別進(jìn)行仿真，同時，與電流斬波控制策略進(jìn)行對比仿真。通過對仿真結(jié)果的分析，驗證了改進(jìn)后的直接轉(zhuǎn)矩控制策略在一定程度上改善了轉(zhuǎn)矩失控現(xiàn)象，降低了轉(zhuǎn)矩脈動，同時控制系