【摘要】：開關(guān)磁阻電機(jī)(Switched Reluctance Motor,簡稱SRM)是繼傳統(tǒng)電機(jī)之后的一種性能極其優(yōu)越的新型電機(jī),SRM因?yàn)榫哂薪Y(jié)構(gòu)簡單,可控參數(shù)多,調(diào)速范圍寬等諸多優(yōu)點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用于家用電器、航空航天、電子機(jī)械等各個(gè)領(lǐng)域,尤其是電動(dòng)汽車領(lǐng)域,成為了近年來人們研究的熱點(diǎn)。由于其固有的雙凸極結(jié)構(gòu),其運(yùn)行時(shí)轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)比較大,限制了其實(shí)際應(yīng)用范圍。為了減小轉(zhuǎn)矩脈動(dòng),常用四相開關(guān)磁阻電機(jī)代替三相開關(guān)磁阻電機(jī),而對于其控制方法上,直接轉(zhuǎn)矩控制是在定子坐標(biāo)系下分析電機(jī)的數(shù)學(xué)模型,直接控制磁鏈和轉(zhuǎn)矩,以定子磁場定向,不需轉(zhuǎn)子參數(shù),大大減少了參數(shù)變化對系統(tǒng)性能的影響,從而可以有效地抑制轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)的產(chǎn)生。目前國內(nèi)研究四相開關(guān)磁阻電機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制算法較三相開關(guān)磁阻電機(jī)要少得多,因此,研究四相開關(guān)磁阻電機(jī)的直接轉(zhuǎn)矩控制技術(shù)具有一定的應(yīng)用價(jià)值。四相開關(guān)磁阻電機(jī)相比三相開關(guān)磁阻電機(jī)的開關(guān)狀態(tài)更多,從而也使控制策略方案更加靈活可變。論文首先分析了磁鏈兩電平狀態(tài)下的直接轉(zhuǎn)矩控制策略,并結(jié)合余弦轉(zhuǎn)矩分配函數(shù),通過兩種控制策略的共同作用來研究對轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)的抑制作用;此外,由于四相SRM相角的特殊性,研究了磁鏈三電平狀態(tài)在四相電機(jī)中的應(yīng)用,并提出了利用增加過渡電壓矢量對開關(guān)表進(jìn)行優(yōu)化方案,重新設(shè)計(jì)開關(guān)表。利用Matlab/Simulink仿真軟件對以上四種設(shè)計(jì)分別進(jìn)行了仿真,仿真結(jié)果表明,基于余弦分配函數(shù)的直接轉(zhuǎn)矩控制和磁鏈三電平的直接轉(zhuǎn)矩控制相比傳統(tǒng)的磁鏈兩電平的直接轉(zhuǎn)矩控制均能更好地抑制轉(zhuǎn)矩脈動(dòng),但相比較而言,磁鏈三電平對轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)的抑制效果最好。
【圖文】：

第 2 章 四相 SRM 數(shù)學(xué)模型分析與控制系統(tǒng)四相 SRM 數(shù)學(xué)模型分析與構(gòu)與工作原理構(gòu)定子和轉(zhuǎn)子都有凸起的齒極，且都是由的特殊性，因此稱其為雙凸極結(jié)構(gòu)，在向電機(jī)提供工作所需的磁場，轉(zhuǎn)子上沒特點(diǎn)。向繞組通電時(shí)，定子兩個(gè)徑向相形成一對磁極，稱為“一相[20]”。如圖共構(gòu)成四相，再結(jié)合轉(zhuǎn)子的極數(shù)稱該電

河北科技大學(xué)碩士學(xué)位論文 相繞組的截面圖，此時(shí)離 B 相繞組最近的轉(zhuǎn)子齒極在磁力地牽引下接著逆時(shí)針；圖(b)為轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)到 20°時(shí)的截圖，圖(c)為轉(zhuǎn)到 25°時(shí)的截圖，一直到轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)到 3定子 B 相完全對齊為止。在轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)到 30°之前切斷 B 相電源，轉(zhuǎn)到 30°時(shí)接通 C源，此時(shí)磁通從最近的轉(zhuǎn)子齒極通過轉(zhuǎn)子鐵芯，在磁力的作用下，轉(zhuǎn)子繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)到 45°前切斷 C 相電源，轉(zhuǎn)到 45°時(shí)接通 D 相電源，如圖 2-4 所示，圖(a)為轉(zhuǎn)5°的截面圖，圖(b)為轉(zhuǎn)到 55°的截面圖，一直到轉(zhuǎn)到 60°，如圖(c),從圖中可以看到時(shí)的狀態(tài)和 0°時(shí)狀態(tài)是一樣的，此時(shí)接通 A 相電源，重復(fù)以上過程，轉(zhuǎn)子將繼動(dòng)，往復(fù)不斷重復(fù)，轉(zhuǎn)子將不停地旋轉(zhuǎn)起來，這就是磁阻電機(jī)的工作原理，由通的通與斷直接受控制電路的控制開關(guān)控制，所以又叫開關(guān)磁阻電機(jī)。
【學(xué)位授予單位】：河北科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TM352

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本文編號：2647816