【摘要】：開關(guān)磁阻電機(jī)由于簡單的結(jié)構(gòu)和較低的成本,目前得到越來越多應(yīng)用。但由于存在轉(zhuǎn)矩脈動和運(yùn)行噪聲等問題限制其進(jìn)一步應(yīng)用。本文針對新型分段式的開關(guān)磁阻電機(jī)驅(qū)動控制技術(shù)進(jìn)行研究,該新型分段式結(jié)構(gòu)開關(guān)磁阻電機(jī)采用三相定子分段式的結(jié)構(gòu),每相繞組與相鄰繞組錯開120°電角度,該結(jié)構(gòu)可實現(xiàn)大范圍線性電感變化,改善開關(guān)磁阻電機(jī)磁路容易飽和的缺陷,提高了電機(jī)的運(yùn)行性能。論文圍繞該新型分段式開關(guān)磁阻電機(jī)驅(qū)動控制技術(shù)展開:首先,分析傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)和分段式結(jié)構(gòu)的開關(guān)磁阻電機(jī)工作原理,建立分段式開關(guān)磁阻電機(jī)系統(tǒng)模型和準(zhǔn)線性模型,給出相關(guān)機(jī)械方程和機(jī)電聯(lián)系方程。根據(jù)開關(guān)磁阻電機(jī)非線性建模方法,采用有轉(zhuǎn)子夾持法方式獲得轉(zhuǎn)子處于3個角位置時的磁鏈,再通過數(shù)學(xué)擬合的方法獲得所有角度位置的磁鏈數(shù)據(jù)實現(xiàn)開關(guān)磁阻電機(jī)的數(shù)學(xué)建模。其次,對開關(guān)磁阻電機(jī)傳統(tǒng)控制方法進(jìn)行分析,包括電壓斬波控制、電流斬波控制、角度位置控制和直接瞬時轉(zhuǎn)矩控制,在此基礎(chǔ)上提出了一種在續(xù)流換相階段采用固定占空比續(xù)流的控制方式,以增加零電壓續(xù)流的時間從而減小電流在換相階段的下跌。再次,基于分段式開關(guān)磁阻電機(jī)的低精度位置采樣,通過對離散的轉(zhuǎn)子位置角度進(jìn)行Fourier諧波分析,建立了采用基波模型和諧波模型作為反饋的矢量跟蹤觀測器,以實現(xiàn)角度的準(zhǔn)確估計和轉(zhuǎn)速的精確測量。然后,完成22kW開關(guān)磁阻電機(jī)驅(qū)動控制系統(tǒng)設(shè)計,包括電流采樣、位置信號接口、不對稱半橋驅(qū)動電路。完成驅(qū)動控制算法設(shè)計,包括主程序、主中斷程序、PI算法和矢量觀測器算法程序。最后,進(jìn)行分段式開關(guān)磁阻電機(jī)驅(qū)動控制系統(tǒng)實驗驗證及分析,包括流控制方案及續(xù)流補(bǔ)償實驗和轉(zhuǎn)速電流雙閉環(huán)控制實驗,對矢量觀測器算法、轉(zhuǎn)矩脈動和系統(tǒng)動態(tài)響應(yīng)等方面進(jìn)行驗證。
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TM352
【圖文】：

轉(zhuǎn)子上沒有繞組，定子上繞有繞組。定子和轉(zhuǎn)子齒槽數(shù)不相等但應(yīng)盡量接近且都要行遵循“磁阻最小路徑”原理，這是它與傳統(tǒng)電阻最小路徑”原理說的是：磁通總是要沿著磁阻最產(chǎn)生的切向的磁拉力，拉動轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動，從而使圖 2-1：

圖 2-2 分段式 SRM 的結(jié)構(gòu)好地解決前面提到的邊緣磁通的子齒槽比為 1:1，所以當(dāng)一個 A的部分已經(jīng)和轉(zhuǎn)子對齊，這樣在場的突變，從而減小轉(zhuǎn)矩脈動。

圖 2-2 分段式 SRM 的結(jié)構(gòu)分段式的 SRM 很好地解決前面提到的邊緣磁通的問題，因為定子三相 120°電角度，且轉(zhuǎn)子齒槽比為 1:1，所以當(dāng)一個 A 相的定、轉(zhuǎn)子對齊B 相的定子有 1/3 的部分已經(jīng)和轉(zhuǎn)子對齊，這樣在由 A 相換相到 B 相就大大減小氣隙磁場的突變，從而減小轉(zhuǎn)矩脈動。B 相換相到 C 相時同 開關(guān)磁阻電機(jī)的基本方程無論是哪一種電機(jī)，其實本質(zhì)上就是機(jī)械能-磁能-電能之間的相互轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換部件，他們的運(yùn)行本質(zhì)上全都遵循“電磁感應(yīng)定律”、“全電流定

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2780304