本文選題：混合勵磁開關(guān)磁阻電機　切入點：轉(zhuǎn)子位置估計　出處：《沈陽工業(yè)大學》2016年碩士論文　論文類型：學位論文

【摘要】：開關(guān)磁阻電機因具有結(jié)構(gòu)簡單、效率高、容錯性強及控制靈活等優(yōu)點而備受關(guān)注,其應用范圍已經(jīng)涉及航空航天、油田、電動汽車等領(lǐng)域。在通常的工業(yè)應用中,考慮到自啟動能力,轉(zhuǎn)矩死區(qū)和轉(zhuǎn)矩脈動問題,多相開關(guān)磁阻電機得到了更廣泛的使用。但是多相開關(guān)磁阻電機驅(qū)動系統(tǒng)不僅會增加系統(tǒng)功率變換器成本,也會產(chǎn)生更多的開關(guān)損耗從而降低系統(tǒng)整體效率,尤其在高速運行時這些缺點會變得更加突出。本文介紹了一種單相混合勵磁開關(guān)磁阻電機,區(qū)別于多相開關(guān)磁阻電機的驅(qū)動系統(tǒng),該電機的驅(qū)動系統(tǒng)采用一相功率變換器從而將開關(guān)損耗降到最低。同時區(qū)別于傳統(tǒng)單相開關(guān)磁阻電機,該種電機具有低轉(zhuǎn)矩脈動,可以自啟動且無轉(zhuǎn)矩死區(qū)的優(yōu)點。開關(guān)磁阻電機繞組換相依賴于轉(zhuǎn)子位置的反饋,通常這個位置反饋是通過霍爾傳感器實現(xiàn)的。然而,安裝位置傳感器不僅增加了電機的成本,而且在惡劣的環(huán)境下會降低系統(tǒng)的可靠性,因此無位置傳感器技術(shù)具有重要的理論研究意義和工程應用價值。本文首先對單相混合勵磁開關(guān)磁阻電機的基本結(jié)構(gòu)進行了詳細的介紹,然后結(jié)合MAXWELL/ANSOFT軟件的仿真分析結(jié)果,介紹了該種電機的運行原理,電磁特性及其驅(qū)動系統(tǒng)的組成。其次詳細分析了該種電機的數(shù)學模型以及永磁材料在該電機運行中的重要作用。然后基于對單相混合勵磁開關(guān)磁阻電機的以上分析,提出了新型無位置傳感器的轉(zhuǎn)子位置估計策略,其中包括一般區(qū)域內(nèi)開通/關(guān)斷角的檢測方法以及第一個電周期內(nèi)繞組關(guān)斷角的檢測方法,同時給出了轉(zhuǎn)子位置估計策略的控制框圖和流程圖。接著,根據(jù)單相混合勵磁開關(guān)磁阻電機的數(shù)學模型,在MATLAB/SIMULINK中建立了該電機的仿真模型以及基于所提出的轉(zhuǎn)子位置估計策略的仿真系統(tǒng)以驗證所提出的位置估計策略的合理性及可實施性。最后介紹了試驗平臺的硬件組成部分和所提出位置估計策略的軟件設(shè)計流程及實現(xiàn)過程,給出了空載試驗和變載試驗波形圖以證明所提出的轉(zhuǎn)子位置估計策略的高效性和可靠性。
[Abstract]:Switched reluctance motor (SRM) has attracted much attention because of its advantages of simple structure, high efficiency, strong fault tolerance and flexible control. Its application scope has been related to aerospace, oil field, electric vehicle and other fields. Considering the self-starting ability, dead time of torque and torque ripple, the multiphase switched reluctance motor is more widely used, but the drive system of multi-phase switched reluctance motor not only increases the cost of power converter, but also increases the cost of power converter. This paper introduces a single-phase hybrid excitation switched reluctance motor. Different from the drive system of the multiphase switched reluctance motor, the drive system of the motor uses one phase power converter to minimize the switching loss, and different from the traditional single-phase switched reluctance motor, this kind of motor has low torque ripple. Switch reluctance motor winding commutation depends on feedback of rotor position, which is usually achieved by Hall sensor. However, installing position sensor not only increases the cost of motor, And it reduces the reliability of the system in a bad environment, Therefore, sensorless technology has important theoretical significance and engineering application value. In this paper, the basic structure of single-phase hybrid excitation switched reluctance motor is introduced in detail, and then the simulation results of MAXWELL/ANSOFT software are combined. The operation principle of this kind of motor is introduced. Secondly, the mathematical model of the motor and the important role of permanent magnetic material in the operation of the motor are analyzed in detail. Then, based on the above analysis of single-phase hybrid excitation switched reluctance motor, A novel rotor position estimation strategy for sensorless rotor is proposed, which includes the detection method of open / off angle in general area and the detection method of winding turn-off angle in the first electric cycle. At the same time, the control block diagram and flow chart of rotor position estimation strategy are given. Then, according to the mathematical model of single-phase hybrid excitation switched reluctance motor, The simulation model of the motor and the simulation system based on the proposed rotor position estimation strategy are established in MATLAB/SIMULINK to verify the rationality and practicability of the proposed position estimation strategy. Finally, the hardware of the test platform is introduced. The software design flow and implementation process of the component and the proposed position estimation strategy. The waveform diagrams of no-load test and variable load test are given to prove the efficiency and reliability of the proposed rotor position estimation strategy.
【學位授予單位】：沈陽工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TM352

【相似文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 蔡卓劍;趙榮祥;程方斌;;電機轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)子位置數(shù)字測量方法的研究[J];電氣傳動;2007年08期

2 董亞暉,龔世纓,孫劍波;永磁無刷直流電機轉(zhuǎn)子位置估算方法[J];微特電機;2002年02期

3 楊貴營;莊圣賢;孫立;;基于鎖相環(huán)角度細分的轉(zhuǎn)子位置估算策略[J];伺服控制;2014年02期

4 王磊;葉生文;谷善茂;孫海萌;;永磁同步電機轉(zhuǎn)子位置辨識研究[J];電力電子技術(shù);2010年03期

5 蔣偉康;駱振黃;;具有橫向裂紋的直立轉(zhuǎn)子過臨界轉(zhuǎn)速的瞬態(tài)振動[J];振動與沖擊;1992年Z1期

6 韓林,趙榮祥,翁力;一種永磁同步電動機起動的新方法[J];中小型電機;2003年05期

7 于慶廣;劉葵;王沖;袁煒嘉;錢煒慷;張程;;光電編碼器選型及同步電機轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)子位置測量[J];電氣傳動;2006年04期

8 楊靜;王維俊;涂亞慶;左永剛;劉見;;機組動態(tài)過程分析中處理轉(zhuǎn)子運動的方法[J];后勤工程學院學報;2009年02期

9 張勇,李新華,張學杰;壓縮機稀土電機按轉(zhuǎn)子位置定向的矢量控制[J];湖北工學院學報;2003年01期

10 周揚忠;鐘天云;鐘技;;混合式步進電動機轉(zhuǎn)子振蕩抑制策略研究[J];電力電子技術(shù);2010年05期

相關(guān)會議論文 前1條

1 莫顯聰;;風力發(fā)電之轉(zhuǎn)子側(cè)變換器的研究[A];2011年云南電力技術(shù)論壇論文集（入選部分）[C];2011年

相關(guān)博士學位論文 前2條

1 周永勤;開關(guān)磁阻電動機磁鏈與轉(zhuǎn)子位置間接檢測的研究[D];哈爾濱理工大學;2014年

2 方鑒明;100MVA脈沖發(fā)電機組雙饋調(diào)速控制策略及系統(tǒng)研究[D];華中科技大學;2014年

相關(guān)碩士學位論文 前9條

1 唐瑩;基于反電動勢檢測的單相混合勵磁SRM轉(zhuǎn)子位置估計方法[D];沈陽工業(yè)大學;2016年

2 楊波;基于高頻注入法的電梯曳引機轉(zhuǎn)子位置估算的研究[D];沈陽工業(yè)大學;2010年

3 文建平;具有在線故障診斷與容錯控制功能的PMSM轉(zhuǎn)子位置獲取技術(shù)研究[D];合肥工業(yè)大學;2015年

4 杜栩揚;永磁同步電機轉(zhuǎn)子位置自檢測技術(shù)的研究[D];南京航空航天大學;2010年

5 顏冰鈞;BLDC無傳感器控制方式下轉(zhuǎn)子位置精確檢測技術(shù)研究[D];華僑大學;2014年

6 張程;不對稱轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的仿真分析與實驗研究[D];東北大學;2009年

7 陳利根;新型低成本高分辨率電機轉(zhuǎn)子位置檢測器研究[D];浙江大學;2006年

8 譚俊杰;自平衡式兩輪電動車電機驅(qū)動系統(tǒng)設(shè)計[D];大連理工大學;2015年

9 劉毅;基于高頻注入的永磁同步電動機無傳感器運行研究[D];浙江大學;2005年

，

本文編號：1645067