隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展,現(xiàn)代工業(yè)不僅對電機(jī)控制系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性有較高質(zhì)量的追求,而且對電機(jī)系統(tǒng)的調(diào)速、轉(zhuǎn)矩輸出能耗等方面也有很高的要求,而具有發(fā)展前景的開關(guān)磁阻電機(jī)（SRM）更是一度成為各領(lǐng)域?qū)W者的研究熱點(diǎn)。開關(guān)磁阻電機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡單、堅(jiān)固、容錯性能強(qiáng)、控制方式靈活等優(yōu)點(diǎn),適用于高速以及惡劣等環(huán)境,被廣泛應(yīng)用于航空航天、電動汽車等領(lǐng)域。然而,其本身固有的雙凸極結(jié)構(gòu)和脈沖式的供電方式使其具有一定的非線性特性,使得SRM在運(yùn)行時(shí)會產(chǎn)生較大的轉(zhuǎn)矩脈動,這嚴(yán)重制約了它的發(fā)展。因此本文針對開關(guān)磁阻電機(jī)轉(zhuǎn)矩脈動大的問題,對開關(guān)磁阻電機(jī)控制策略進(jìn)行研究。首先對開關(guān)磁阻電機(jī)轉(zhuǎn)矩脈動抑制方法進(jìn)行歸納和總結(jié),并最終以間接轉(zhuǎn)矩分配函數(shù)方法作為研究轉(zhuǎn)矩脈動抑制的控制策略。通過分析傳統(tǒng)的基于轉(zhuǎn)矩分配函數(shù)控制策略產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩脈動的原因,提出一種基于脈寬調(diào)制技術(shù)的電流控制策略,該方法采用指數(shù)型分配函數(shù),在滯環(huán)控制的基礎(chǔ)上引入脈寬調(diào)制技術(shù)以提高相電流的可控性能。在此基礎(chǔ)上,通過對線性電感模型的分析,將電流跟蹤控制進(jìn)行分段,并根據(jù)各個(gè)部分的電流變化率特性給予不同的占空比,使得相電流的脈動降低,從而有效減小開關(guān)磁阻電機(jī)的轉(zhuǎn)... 

【文章來源】：大連海事大學(xué)遼寧省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：80 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．２基于ＴＳＦ的間接轉(zhuǎn)矩控制結(jié)構(gòu)圖??Ｆｉｇ．?１．２?Ｃｏｎｓｔｍｃｔｉｏｎ?ｃｈａｒｔ?ｏｆ?ｉｎｄｉｒｅｃｔ?ｔｏｒｑｕｅ?ｃｏｎｔｒｏｌ?ｂａｓｅｄ?ｏｎ?ＴＳＦ??

?大連海事大學(xué)碩士學(xué)位論文???矩或電流控制器使相轉(zhuǎn)矩或相電流跟蹤上各相的參考的轉(zhuǎn)矩值或參考的電流值［３７］。轉(zhuǎn)矩??分配控制策略根據(jù)內(nèi)環(huán)的控制對象不同又分為基于ＴＳＦ的間接轉(zhuǎn)矩控制和基于ＴＳＦ的??直接瞬時(shí)轉(zhuǎn)矩控制⑴。圖１．２和圖１．３是兩種控制方法的結(jié)構(gòu)框圖。??相電流??￣￣?檢測???１?Ａｒｅ＾＼???Ａｒｅ＾?ｍ?Ｉ???＾｜??????Ｔｆｅｆ?１轉(zhuǎn)矩Ｔｂ＾轉(zhuǎn)矩逆，?ＣＣＣ?功宰變??二＾分配一＾模殖或?一－Ｈ?—－－?ＳＲＭ??函數(shù)？??—＿ｘｉ?」沒?ｎｎ??—轉(zhuǎn)子位置檢測＾—１—??圖１．２基于ＴＳＦ的間接轉(zhuǎn)矩控制結(jié)構(gòu)圖??Ｆｉｇ．?１．２?Ｃｏｎｓｔｍｃｔｉｏｎ?ｃｈａｒｔ?ｏｆ?ｉｎｄｉｒｅｃｔ?ｔｏｒｑｕｅ?ｃｏｎｔｒｏｌ?ｂａｓｅｄ?ｏｎ?ＴＳＦ???＾Ａｒｅｆ??Ｉ??ｐ?－１????Ｔｒｅｆ?—?＾?功較???、分配???？或??？?＾?＿??？?ＳＲＭ??函數(shù)?ｒＣｒｅ／?ｌ，ＷＭ??ｅ?＼＼°??相屯流?＾?（???轉(zhuǎn)矩佔(zhàn)兌?檢測???轉(zhuǎn)子位置檢測，???圖１．３基于ＴＳＦ的直接轉(zhuǎn)矩控制結(jié)構(gòu)圖??Ｆｉｇ．?１．３?Ｃｏｎｓｔｍｃｔｉｏｎ?ｃｈａｒｔ?ｏｆ?ｄｉｒｅｃｔ?ｔｏｒｑｕｅ?ｃｏｎｔｒｏｌ?ｂａｓｅｄ?ｏｎ?ＴＳＦ??基于ＴＳＦ的間接轉(zhuǎn)矩控制的研宄方向可以歸納為以下三個(gè)方面：一是根據(jù)ＳＲＭ本??身的電磁特性或轉(zhuǎn)矩特性優(yōu)化分配函數(shù)，以合理分配相轉(zhuǎn)矩使參考電流具有易于跟蹤的??特性；二是設(shè)計(jì)電流控制器，以提高控制器的跟蹤性能實(shí)現(xiàn)相電流的精確跟蹤；（足迚??立轉(zhuǎn)矩－位置－電流模型，提升

?基于轉(zhuǎn)矩分配函數(shù)的開關(guān)磁阻電機(jī)轉(zhuǎn)矩脈動抑制研究???２開關(guān)磁阻電機(jī)原理及數(shù)學(xué)模型的建立??２．１?ＳＲＭ結(jié)構(gòu)、原理及ＳＲＤ系統(tǒng)組成??２．１．１?ＳＲＭ基本結(jié)構(gòu)??開關(guān)磁阻電機(jī)具有獨(dú)特的雙凸極結(jié)構(gòu)和變磁阻的特性。定子和轉(zhuǎn)子的制造材料選擇??的是具有高導(dǎo)通率的硅鋼片，轉(zhuǎn)子上既無繞組亦無永磁體，只有定子上存在與其它磁極??以串聯(lián)或者并聯(lián)的方式連接的集中繞組［６３］。如圖２．１所示是四相８／６?ＳＲ電機(jī)的原理結(jié)構(gòu)??圖。根據(jù)需求不同ＳＲＭ可以設(shè)計(jì)出多種相數(shù)的結(jié)構(gòu)，但在設(shè)計(jì)電機(jī)的過程中定、轉(zhuǎn)子??的相數(shù)需要遵守一定的關(guān)系，即定子極的個(gè)數(shù)應(yīng)按電機(jī)相的個(gè)數(shù)的２倍的整數(shù)倍來設(shè)計(jì)，??轉(zhuǎn)子極的個(gè)數(shù)為偶數(shù)并且應(yīng)低于定子極的個(gè)數(shù)。表２．１是幾種典型的開關(guān)磁阻電機(jī)定子??和轉(zhuǎn)子的搭配組合。由于低于三相的ＳＲＭ不具備自啟的能力，因此應(yīng)用較多的是三相??和四相結(jié)構(gòu)的ＳＲ電動機(jī)。然而ＳＲＭ的相數(shù)越多也就意味著其結(jié)構(gòu)以及其驅(qū)動電路的??結(jié)構(gòu)會變的更加復(fù)雜，而在實(shí)際應(yīng)用中三相ＳＲＭ的性能并不比四相ＳＲＭ差，且成本??較小，因此三相結(jié)構(gòu)的ＳＲＭ的研究和開發(fā)更為廣泛⑴。??、?ｓ：??圖２．１四相８／６?ＳＲＭ原理結(jié)構(gòu)圖??Ｆｉｇ．?２．１?Ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｆｏｕｒ－ｐｈａｓｅ?８／６?ＳＲＭ?ｓｔｍｃｔｕｒｅ??－１０－??


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