開關磁阻電機(SRM)是一種新型調速電機,具有構造簡單、制造成本較低、可控參數較多、高效節(jié)能等優(yōu)點,更重要的是具有小電流實現大轉矩的性能特點。但受到其自身非線性雙凸極結構的影響,使其運行時轉矩脈動和噪聲偏大,嚴重阻礙了其應用領域。傳統(tǒng)的控制策略調控效果不理想,因此本文采用直接瞬時轉矩控制策略(DITC)來抑制轉矩脈動,使電機穩(wěn)定運行。本文首先介紹了開關磁阻電機的發(fā)展現狀和方向,闡述了SRM的組成及其運作過程,并詳細分析了SRM線性和非線性模型的建立,接著詳細分析了電流斬波、電壓斬波、角度控制三種傳統(tǒng)控制策略。分析轉矩脈動產生的原因,傳統(tǒng)控制方法抑制脈動效果不理想,引出直接瞬時轉矩控制(DITC)算法,詳細介紹了DITC的控制思想,并深入介紹了模糊PI轉速調節(jié)器和轉矩內外雙滯環(huán)控制器在DITC中的應用。本文針對三相6/4極SRM,用MATLAB/Simulink仿真軟件對DITC調控系統(tǒng)仿真模型進行了仿真,并分別詳細介紹了各個仿真模塊的工作原理,然后對系統(tǒng)仿真實驗結果進行了深入分析,驗證了該策略可以有效地抑制轉矩脈動。通過對SRM控制系統(tǒng)的理論分析和建模仿真實驗驗證,本文選取DSP TMS320F2812作為主控芯片對整個控制系統(tǒng)進行實驗測試,設計了相應硬件電路包括主控電路、電流檢測電路、功率變換電路、位置檢測電路、驅動電路等,并給出了相應的軟件設計流程。通過對測試所得數據與波形的研究分析,表明了直接瞬時轉矩控制策略能有效地抑制轉矩脈動,使系統(tǒng)穩(wěn)定運行。
【學位單位】：齊魯工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2018
【中圖分類】：TM352
【部分圖文】：

運行原理本構造以及磁阻電機的運作原理和比有著本質上的不同，電機的定子上有繞組。開關磁阻電機的工作原生的兩個磁場相互作用產生轉矩，程磁阻電機遵循的是“磁阻最小原路徑閉合[30]，產生的磁場在此過程力作用于轉子上形成電磁轉矩。通路中的磁阻最�。划敹ㄗ拥耐箻O與生的電感最小[31]。三相 6/4 極開關6/4 極結構的三相 SRM 有 A、B、C相的運行原理也是相同的，給定子轉矩作用使轉子旋轉。

圖 2.3 理想狀態(tài)下電感隨轉子位置變化曲線可看出θ2表示轉子磁極前沿與定子磁極后沿重疊的地方，隨著至θ3處電感最大，θ4為定子與轉子磁極的后極邊重合的位置，當感開始減小，降至θ5后電感又回到最小值，如此反復周期變化想狀態(tài)下線性模型下各相轉矩 T（i,θ）的表達式：式分析可得出電磁轉矩的特性，SRM 電磁轉矩的變化是由定子化導致的，它的大小只取決于電流大小，方向取決于轉子位置變化與電感的變化率成正比，在電感上升區(qū)域產生正向瞬時轉域產生負轉矩。 max445max342312()210(,) LKLKiTi

可以影響電流與電感波形的相對位置，也可以改變電流波形的寬度，以此對電流有效值進行調節(jié)控制，但是它對電流峰值通常無影響。如圖2.3所示為固定關斷角off ，調節(jié)開通角on 大小時，相繞組中電流和電感波形關系圖。如圖2.4所示為固定開通角on ，調節(jié)關斷角off 大小時，相繞組中電流和電感波形關系圖。通常，在SRM控制中通常選用保持關斷角off 不變，改變on 的方式。從下圖中分析可得，SRM的開關要在電感上升之前的時刻就要開通，當相電流波形處于電感上升階段時
【相似文獻】

相關期刊論文 前10條

1 孔彥召;張向龍;;基于有限元法的開關磁阻電機建模及驗證[J];黑龍江電力;2018年05期

2 孫玉坤;袁野;黃永紅;胡文宏;項倩雯;周云紅;;磁懸浮開關磁阻電機多目標優(yōu)化設計[J];電機與控制學報;2016年11期

3 黃蘇丹;曹廣忠;錢清泉;段吉安;;平面開關磁阻電機非線性力電流轉換模型[J];電工技術學報;2017年02期

4 張云;王知學;慕永云;解兆延;;單轉向兩相開關磁阻電機控制[J];微電機;2017年01期

5 王智杰;蔡燕;姜文濤;;三相12/8極開關磁阻電機驅動系統(tǒng)建模與仿真[J];科技創(chuàng)新與應用;2017年05期

6 李秋德;趙世偉;;基于負載觀測器的直線開關磁阻電機滑模位置控制[J];工業(yè)儀表與自動化裝置;2017年01期

7 張云;王知學;付東山;趙波;;電動角磨機用開關磁阻電機驅動系統(tǒng)設計[J];電機與控制應用;2017年03期

8 唐進;劉照東;;單繞組磁懸浮開關磁阻電機結構優(yōu)化設計[J];信息技術;2017年08期

9 劉芳芳;楊艷;劉承煒;;兩種轉子結構無軸承開關磁阻電機的轉矩脈動研究[J];微電機;2016年04期

10 曹廣忠;黃蘇丹;汪濟歡;段吉安;錢清泉;;平面開關磁阻電機模型參考自適應位置控制[J];電機與控制學報;2016年06期

相關博士學位論文 前10條

1 高旭東;電動汽車用開關磁阻電機低轉矩脈動控制系統(tǒng)研究[D];哈爾濱理工大學;2018年

2 邵杰;開關磁阻電機無位置傳感器控制關鍵技術研究[D];南京航空航天大學;2017年

3 李存賀;開關磁阻電機非線性建模及先進控制策略研究[D];大連海事大學;2018年

4 黃蘇丹;平面開關磁阻電機的高精度運動機理及其控制方法[D];西南交通大學;2016年

5 閻秀恪;開關磁阻電機性能的場—路—運動耦合分析[D];沈陽工業(yè)大學;2005年

6 王雙紅;混合動力電動車用開關磁阻電機控制系統(tǒng)研究[D];華中科技大學;2005年

7 孫劍波;開關磁阻電機的減振降噪和低轉矩脈動研究[D];華中科技大學;2005年

8 張云;軸向磁場盤式開關磁阻電機參數計算及其驅動控制系統(tǒng)研究[D];山東大學;2014年

9 楊艷;無軸承開關磁阻電機振動分析與抑制的基礎研究[D];南京航空航天大學;2010年

10 許愛德;開關磁阻電機在船舶電力推進中的應用研究[D];大連海事大學;2010年

相關碩士學位論文 前10條

1 彭冰月;無軸承開關磁阻電機及轉子振動控制研究[D];揚州大學;2019年

2 袁雨;用于高轉速大慣量負載的開關磁阻電機變速驅動系統(tǒng)研究[D];華中科技大學;2018年

3 郭金茹;基于Matlab與Magnet的車載開關磁阻電機控制研究[D];北京建筑大學;2018年

4 姜俊丞;電動汽車開關磁阻電機集成充電變換器的研究[D];北京化工大學;2018年

5 孟慶陽;基于DSP的開關磁阻電機直接轉矩控制系統(tǒng)研究[D];哈爾濱理工大學;2018年

6 沈仕其;消除互感影響的開關磁阻電機無位置傳感器控制研究[D];湖南大學;2018年

7 楊鑫;基于有限元分析的混合勵磁開關磁阻電機參數多目標優(yōu)化設計[D];沈陽工業(yè)大學;2018年

8 李棟倫;破壁機用高速開關磁阻電機的控制[D];山東理工大學;2018年

9 韓永朋;三相開關磁阻電機三電平DTC驅動器的設計及算法研究[D];河北科技大學;2018年

10 李柯楠;四相開關磁阻電機直接轉矩控制算法研究[D];河北科技大學;2018年

本文編號：2879080