開關(guān)磁阻電機(jī)直接瞬時(shí)轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、開關(guān)磁阻電機(jī)(Switched Relutance Motor, SRM)定轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、各相繞組之間相互獨(dú)立工作，具有啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩大、啟動(dòng)電流小、工作適應(yīng)能力強(qiáng)、以及損耗小等優(yōu)點(diǎn)，近些年來(lái)受到了廣泛關(guān)注。但是由于其定轉(zhuǎn)子雙凸極結(jié)構(gòu)和脈沖式供電特性，使得開關(guān)磁阻電機(jī)在運(yùn)行過程中會(huì)產(chǎn)生較大的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)。此外在某些工業(yè)領(lǐng)域，在有效降低轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)的同時(shí)，對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行效率也有較高的需求。為減小轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)，同時(shí)提高系統(tǒng)的運(yùn)行效率，本文對(duì)開關(guān)磁阻電機(jī)直接瞬時(shí)轉(zhuǎn)

2、矩控制系統(tǒng)進(jìn)行了研究與實(shí)現(xiàn)。
　　本研究首先對(duì)開關(guān)磁阻電機(jī)的結(jié)構(gòu)及運(yùn)行原理進(jìn)行了分析，并對(duì)開關(guān)磁阻電機(jī)的數(shù)學(xué)模型及三種基本控制方式做出了介紹。在此基礎(chǔ)上，對(duì)開關(guān)磁阻電機(jī)的直接瞬時(shí)轉(zhuǎn)矩控制方法進(jìn)行了研究，為提高系統(tǒng)運(yùn)行效率，本文設(shè)計(jì)了基于轉(zhuǎn)矩分配函數(shù)(Torque Sharing Function，TSF)的直接瞬時(shí)轉(zhuǎn)矩控制方法。隨后為進(jìn)一步優(yōu)化系統(tǒng)效率，改進(jìn)了傳統(tǒng)預(yù)設(shè)TSF的方法，采用非固定形狀TSF，設(shè)計(jì)基于非固定形狀TSF的直

3、接瞬時(shí)轉(zhuǎn)矩控制方法。其次，采用實(shí)驗(yàn)測(cè)量法對(duì)實(shí)驗(yàn)所用三相12/8極開關(guān)磁阻電機(jī)進(jìn)行了磁鏈特性檢測(cè)實(shí)驗(yàn)，根據(jù)測(cè)量樣機(jī)得到的磁鏈、轉(zhuǎn)矩特性曲線數(shù)據(jù)，對(duì)樣機(jī)進(jìn)行了非線性建模。隨后，根據(jù)樣機(jī)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，在Matlab/Simulink中搭建了直接瞬時(shí)轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)的仿真圖，并對(duì)多種直接瞬時(shí)轉(zhuǎn)矩控制方法進(jìn)行了仿真驗(yàn)證和對(duì)比分析。最后，搭建了一臺(tái)1.5KW三相12/8極開關(guān)磁阻電機(jī)控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，設(shè)計(jì)了系統(tǒng)的硬件部分包括控制電路、IGBT驅(qū)動(dòng)電路、功率