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文檔簡介
1、開關(guān)磁阻電機(jī)(Switched Reluctance Motor,簡稱SRM)控制系統(tǒng),是融合控制策略、電機(jī)本體結(jié)構(gòu)、電力電子裝置等于一身的機(jī)電一體化系統(tǒng),具有結(jié)構(gòu)簡單、成本低,啟動性能好,可靠性高等優(yōu)點(diǎn),已在在工業(yè)、航空、家電等領(lǐng)域得到了廣泛的推廣和應(yīng)用。
現(xiàn)有對SRM電機(jī)的研究大多集中在控制算法和電機(jī)本體設(shè)計(jì),然而,SRM的運(yùn)行依賴于電機(jī)和控制器緊密結(jié)合的一體化驅(qū)動系統(tǒng)。所以單獨(dú)對電機(jī)的磁場進(jìn)行分析或者對電機(jī)算法進(jìn)行研究,
2、無法真實(shí)反映電機(jī)的實(shí)際特征和控制性能。針對這一問題,本文提出建立電機(jī)磁場、功率驅(qū)動電路以及電機(jī)控制算法的混合仿真系統(tǒng),為電機(jī)控制性能的研究和電機(jī)設(shè)計(jì)提供一個(gè)基礎(chǔ)的模擬平臺。
首先,建立SRM控制系統(tǒng)在Matlab環(huán)境下的數(shù)學(xué)模型,并通過對電機(jī)單相和兩相激磁的控制方法進(jìn)行的起動運(yùn)行進(jìn)行了仿真驗(yàn)證,證明了模型的正確性。建立了在Ansoft下的開關(guān)磁阻電機(jī)有限元分析模型,利用系統(tǒng)自帶的Maxwell Circuit Editor軟件
3、搭建了理想化的驅(qū)動電路,模擬單相和兩相激磁的控制方法,并對其進(jìn)行了內(nèi)部磁場的分析,通過對磁鏈波形、氣隙磁密分布等的分析,研究了電機(jī)不同激磁方式下的磁場情況以及各種損耗分析。
其次,針對Matlab環(huán)境下功率器件的數(shù)學(xué)模型理想化的問題,建立了基于Simplorer與 Matlab/Simulink混合仿真的模型,在考慮電力電子器件的開關(guān)特性基礎(chǔ)上,進(jìn)行了電機(jī)控制算法的仿真研究。針對Ansoft下電機(jī)本體模型準(zhǔn)確但是驅(qū)動控制電路理
4、想化的特點(diǎn),建立了Simplorer與Ansoft的混合仿真模型,并對系統(tǒng)進(jìn)行了驗(yàn)證。
最后,以 Simplorer為連接的橋梁,在上述兩種混合仿真模型的基礎(chǔ)上,搭建了在Ansoft/Maxwell2D、Simplorer、Matlab/Simulink三個(gè)環(huán)境下SRM機(jī)電一體化控制系統(tǒng)的混合仿真系統(tǒng)。結(jié)果表明,該混合仿真,能真實(shí)、便捷的建立高飽和非線性的SRM本體模型,并對電機(jī)內(nèi)部電磁場的變化進(jìn)行有限元分析;能模擬系統(tǒng)中功率
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