發(fā)布時間：2020-05-08 18:12

【摘要】：眾所周知,開關(guān)磁阻電機(jī)(SRM)具有成本低、性能可靠、維護(hù)工作量小、調(diào)速范圍寬、系統(tǒng)效率高、系統(tǒng)故障率低等一系列優(yōu)良特性,應(yīng)該是一種理想的調(diào)速電機(jī)系統(tǒng),但由于SRM存在明顯的振動轉(zhuǎn)矩和振動、噪聲,限制了 SRM的廣泛應(yīng)用。針對SRM振動轉(zhuǎn)矩的抑制很多學(xué)者開展了許多有益的研究,從理論上提出了很多抑制振動轉(zhuǎn)矩的方法,但由于很多還停留在理論仿真階段,而且,大部分研究方法都只針對了由某一個原因產(chǎn)生的振動轉(zhuǎn)矩,雖然取得了一定的效果,但對于系統(tǒng)性地抑制振動轉(zhuǎn)矩的效果仍不甚理想。以至于通過對實際SRM調(diào)速系統(tǒng)進(jìn)行檢測,振動轉(zhuǎn)矩仍相當(dāng)明顯的存在。因此,本文提出了一種新的抑制SRM振動轉(zhuǎn)矩的方法:采用峰谷互補(bǔ)抵消振動轉(zhuǎn)矩,將兩套電磁參數(shù)相同的開關(guān)磁阻電機(jī)系統(tǒng)以同樣的速度、同樣的方向旋轉(zhuǎn),使得各自的平均轉(zhuǎn)矩疊加輸出驅(qū)動負(fù)載,而各自的振動轉(zhuǎn)矩波形相位互差180°電角度,通過峰谷互補(bǔ)來有效抑制抵消振動轉(zhuǎn)矩。該方法原理清晰,控制方便,易于實現(xiàn),從全局上起到了抑制振動轉(zhuǎn)矩的效果。具體的研究內(nèi)容如下:(1)首先分析了開關(guān)磁阻電機(jī)的本體結(jié)構(gòu)及工作原理,給出了不同相電流波形下SRM電磁轉(zhuǎn)矩的曲線波形并分析了其振動轉(zhuǎn)矩的特性,然后在Simulink仿真平臺上進(jìn)行了 SRM振動轉(zhuǎn)矩仿真的對比研究。在此基礎(chǔ)上,研究提出了一種SRM振動轉(zhuǎn)矩的測量方法,搭建了開關(guān)磁阻電機(jī)振動轉(zhuǎn)矩以及轉(zhuǎn)矩特性的實驗測量平臺,并驗證了 SRM輸出轉(zhuǎn)矩中振動轉(zhuǎn)矩分量的客觀、明顯存在性。(2)研究分析了 SRM振動轉(zhuǎn)矩的特性以及振動轉(zhuǎn)矩的抑制方法,研究提出了基于峰谷互補(bǔ)法抑制抵消振動轉(zhuǎn)矩的方法,即將兩套電磁參數(shù)相同的開關(guān)磁阻電機(jī)系統(tǒng)以同樣的速度、同樣的方向旋轉(zhuǎn),使得各自的平均轉(zhuǎn)矩疊加輸出驅(qū)動負(fù)載,而各自的振動轉(zhuǎn)矩波形相位互差180°電角度,通過峰谷互補(bǔ)來有效抑制抵消振動轉(zhuǎn)矩。(3)研究設(shè)計了一套可以將兩臺電機(jī)同軸同心相聯(lián)的實驗系統(tǒng),然后搭建了基于峰谷互補(bǔ)法的兩臺開關(guān)磁阻電機(jī)振動轉(zhuǎn)矩相互抵消的低振動轉(zhuǎn)矩的開關(guān)磁阻電機(jī)系統(tǒng)實驗平臺。(4)在該低振動轉(zhuǎn)矩開關(guān)磁阻電機(jī)系統(tǒng)的實驗平臺上,系統(tǒng)研究了開關(guān)磁阻電機(jī)系統(tǒng)抑制振動轉(zhuǎn)矩的效果,并取得了非常明顯的抑制效果。最后,在此基礎(chǔ)上提出了一種新型結(jié)構(gòu)的低振動轉(zhuǎn)矩的開關(guān)磁阻電機(jī)模型。
【圖文】：

圖１．１轉(zhuǎn)子開孔位置對比圖逡逑＿逡逑圖１．２新型轉(zhuǎn)子形狀逡逑１．２．邋２抑制開關(guān)磁阻電機(jī)振動轉(zhuǎn)矩的控制策略研究逡逑通過控制策略的優(yōu)化來抑制振動轉(zhuǎn)矩是目前開關(guān)磁阻電機(jī)減振降噪研宄中的逡逑主要實現(xiàn)途徑，主要有以下研究：逡逑１、傳統(tǒng)控制策略：當(dāng)電機(jī)低速運(yùn)行特別是在啟動時，旋轉(zhuǎn)電動勢電壓降較逡逑小，電流上升很快，常采用電流斬波方式，通過設(shè)定相繞組電流的滯環(huán)寬度將電逡逑流幅值限定在某一個上下限。電壓斬波控制，當(dāng)功率變換器中的開關(guān)器件工作中逡逑脈寬調(diào)制（ＰＷＭ）方式下，，調(diào)節(jié)占空比來實現(xiàn)調(diào)壓調(diào)速。前兩者都無需控制開通角逡逑和關(guān)斷角。在電機(jī)轉(zhuǎn)速高于基速的情況下通常采用角度位置控制，即通過調(diào)節(jié)開逡逑通角和關(guān)斷角來控制電機(jī)的運(yùn)行。上述三種傳統(tǒng)控制方式只是調(diào)節(jié)電機(jī)的電流幅逡逑值寬度、相繞組電壓的平均值以及開通、關(guān)斷角來對ＳＲＭ進(jìn)行調(diào)速控制的，沒有逡逑直接對轉(zhuǎn)矩進(jìn)行控制

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【學(xué)位授予單位】：杭州電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TM352

【參考文獻(xiàn)】

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1 劉琴;馬瑞卿;張慶超;;開關(guān)磁阻電動機(jī)轉(zhuǎn)矩脈動抑制方法研究[J];微特電機(jī);2012年11期

2 王慶龍;汪增福;張興;王敬生;;SRM轉(zhuǎn)矩脈動抑制的控制策略分析[J];電氣傳動;2012年02期

3 潘再平;羅星寶;;基于迭代學(xué)習(xí)控制的開關(guān)磁阻電機(jī)轉(zhuǎn)矩脈動抑制[J];電工技術(shù)學(xué)報;2010年07期

4 王增國;楊玉崗;楊帆;;開關(guān)磁阻電機(jī)功率變換器驅(qū)動電路研究[J];煤礦機(jī)電;2010年01期

5 漆漢宏;張婷婷;李珍國;;基于DITC的開關(guān)磁阻電機(jī)轉(zhuǎn)矩脈動抑制仿真研究[J];系統(tǒng)仿真學(xué)報;2009年10期

6 王曉遠(yuǎn);馬濤;;永磁體和氣隙對雙凸極永磁電動機(jī)轉(zhuǎn)矩脈動的影響[J];微電機(jī);2007年08期

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8 張東;呂征宇;陳昊;;基于正弦模型的開關(guān)磁阻電動機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩脈動的最小化[J];電工技術(shù)學(xué)報;2005年12期

9 曹家勇,周祖德,陳幼平,詹瓊?cè)A;開關(guān)磁阻電動機(jī)特性檢測與參數(shù)辨識方法研究[J];電工技術(shù)學(xué)報;2004年11期

10 李雪,陳振翼,張利軍;開關(guān)磁阻電動機(jī)轉(zhuǎn)矩脈動的檢測[J];天津工業(yè)大學(xué)學(xué)報;2004年02期

本文編號：2655012