四相開關(guān)磁阻電機非線性建模與轉(zhuǎn)矩脈動抑制的研究
本文選題:開關(guān)磁阻電機 + 非線性建模��; 參考:《哈爾濱理工大學(xué)》2017年碩士論文
【摘要】:開關(guān)磁阻電機具有結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉、調(diào)速性能好的優(yōu)點,因此越來越備受關(guān)注。但因其雙凸極的電機結(jié)構(gòu)和工作時磁鏈局部飽和的非線性特性,使其轉(zhuǎn)矩脈動比較嚴(yán)重。為此本文從非線性建模和控制策略兩方面對開關(guān)磁阻電機進(jìn)行轉(zhuǎn)矩脈動抑制的研究。在非線性建模方面,首先應(yīng)用Ansoft Maxwell軟件建立四相8/6極開關(guān)磁阻電機模型并對其進(jìn)行二維有限元計算,得到磁場分布、靜態(tài)磁鏈特性等仿真圖,然后對開關(guān)磁阻電機的磁力線分布和磁密度進(jìn)行分析,得到開關(guān)磁阻電機的運行性能。介紹了磁鏈的檢測和計算方法,并配合DSP測出磁鏈的大小,得到三維磁鏈族。在已有磁鏈數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上建立合適的非線性模型與實際磁鏈進(jìn)行對比確定模型的可用性。在查閱了文獻(xiàn)和分析了控制策略之后,提出了將直接轉(zhuǎn)矩控制方法應(yīng)用到開關(guān)磁阻電機的控制系統(tǒng)的思想,通過推導(dǎo)轉(zhuǎn)矩方程得到直接轉(zhuǎn)矩控制方法的工作原理。最后將非線性模型應(yīng)用到直接轉(zhuǎn)矩控制當(dāng)中,將得到的轉(zhuǎn)矩、磁鏈等波形圖與在傳統(tǒng)控制方法下得到的波形圖進(jìn)行對比,證明直接轉(zhuǎn)矩方法在抑制轉(zhuǎn)矩脈動方面具有較好的效果。在以上仿真分析的基礎(chǔ)上,下一步搭建實驗平臺。在實驗中,對電機的調(diào)速系統(tǒng)進(jìn)行了硬件設(shè)計并配合軟件程序。用實驗波形和仿真波形對比來完成開關(guān)磁阻電機低轉(zhuǎn)矩脈動的研究。
[Abstract]:Switched reluctance motor (SRM) has been paid more and more attention because of its simple structure, low cost and good speed regulation performance.However, the torque ripple is serious because of the structure of the doubly salient motor and the nonlinear characteristic of the local saturation of the flux.In this paper, torque ripple suppression of switched reluctance motor (SRM) is studied from nonlinear modeling and control strategy.In nonlinear modeling, the Ansoft Maxwell software is used to establish the four-phase 8 / 6 pole switched reluctance motor model, and the two-dimensional finite element calculation is carried out to obtain the simulation diagram of magnetic field distribution, static flux chain characteristics and so on.Then the distribution and density of switched reluctance motor (SRM) are analyzed, and the performance of SRM is obtained.This paper introduces the method of detecting and calculating the flux chain, and with the help of DSP, the size of the flux chain is measured, and the three-dimensional flux family is obtained.Based on the existing flux data, a suitable nonlinear model is established to determine the availability of the model compared with the actual flux.After consulting the literature and analyzing the control strategy, the idea of applying the direct torque control method to the control system of switched reluctance motor is put forward, and the working principle of the direct torque control method is obtained by deducing the torque equation.Finally, the nonlinear model is applied to direct torque control, and the obtained waveforms such as torque and flux are compared with those obtained by traditional control methods.It is proved that the direct torque method is effective in restraining torque ripple.On the basis of the above simulation analysis, the next step is to build the experimental platform.In the experiment, the speed regulation system of the motor is designed by hardware and software program.The low torque ripple of switched reluctance motor is studied by comparing the experimental waveform with the simulation waveform.
【學(xué)位授予單位】:哈爾濱理工大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2017
【分類號】:TM352
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本文編號:1743903
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