開關(guān)磁阻電機(jī)(SRM)是一種新型調(diào)速電機(jī),具有構(gòu)造簡單、制造成本較低、可控參數(shù)較多、高效節(jié)能等優(yōu)點(diǎn),更重要的是具有小電流實(shí)現(xiàn)大轉(zhuǎn)矩的性能特點(diǎn)。但受到其自身非線性雙凸極結(jié)構(gòu)的影響,使其運(yùn)行時(shí)轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)和噪聲偏大,嚴(yán)重阻礙了其應(yīng)用領(lǐng)域。傳統(tǒng)的控制策略調(diào)控效果不理想,因此本文采用直接瞬時(shí)轉(zhuǎn)矩控制策略(DITC)來抑制轉(zhuǎn)矩脈動(dòng),使電機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行。本文首先介紹了開關(guān)磁阻電機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀和方向,闡述了SRM的組成及其運(yùn)作過程,并詳細(xì)分析了SRM線性和非線性模型的建立,接著詳細(xì)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(zhuǎn)矩脈動(dòng)產(chǎn)生的原因,傳統(tǒng)控制方法抑制脈動(dòng)效果不理想,引出直接瞬時(shí)轉(zhuǎn)矩控制(DITC)算法,詳細(xì)介紹了DITC的控制思想,并深入介紹了模糊PI轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器和轉(zhuǎn)矩內(nèi)外雙滯環(huán)控制器在DITC中的應(yīng)用。本文針對(duì)三相6/4極SRM,用MATLAB/Simulink仿真軟件對(duì)DITC調(diào)控系統(tǒng)仿真模型進(jìn)行了仿真,并分別詳細(xì)介紹了各個(gè)仿真模塊的工作原理,然后對(duì)系統(tǒng)仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了深入分析,驗(yàn)證了該策略可以有效地抑制轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)。通過對(duì)SRM控制系統(tǒng)的理論分析和建模仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,本文選取DSP TMS320F2812作為主控芯片對(duì)整個(gè)控制系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測試,設(shè)計(jì)了相應(yīng)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(qū)動(dòng)電路等,并給出了相應(yīng)的軟件設(shè)計(jì)流程。通過對(duì)測試所得數(shù)據(jù)與波形的研究分析,表明了直接瞬時(shí)轉(zhuǎn)矩控制策略能有效地抑制轉(zhuǎn)矩脈動(dòng),使系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。
【學(xué)位單位】：齊魯工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TM352
【部分圖文】：

運(yùn)行原理本構(gòu)造以及磁阻電機(jī)的運(yùn)作原理和比有著本質(zhì)上的不同，電機(jī)的定子上有繞組。開關(guān)磁阻電機(jī)的工作原生的兩個(gè)磁場相互作用產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩，程磁阻電機(jī)遵循的是“磁阻最小原路徑閉合[30]，產(chǎn)生的磁場在此過程力作用于轉(zhuǎn)子上形成電磁轉(zhuǎn)矩。通路中的磁阻最��；當(dāng)定子的凸極與生的電感最小[31]。三相 6/4 極開關(guān)6/4 極結(jié)構(gòu)的三相 SRM 有 A、B、C相的運(yùn)行原理也是相同的，給定子轉(zhuǎn)矩作用使轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。

圖 2.3 理想狀態(tài)下電感隨轉(zhuǎn)子位置變化曲線可看出θ2表示轉(zhuǎn)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(zhuǎn)子磁極的后極邊重合的位置，當(dāng)感開始減小，降至θ5后電感又回到最小值，如此反復(fù)周期變化想狀態(tài)下線性模型下各相轉(zhuǎn)矩 T（i,θ）的表達(dá)式：式分析可得出電磁轉(zhuǎn)矩的特性，SRM 電磁轉(zhuǎn)矩的變化是由定子化導(dǎo)致的，它的大小只取決于電流大小，方向取決于轉(zhuǎn)子位置變化與電感的變化率成正比，在電感上升區(qū)域產(chǎn)生正向瞬時(shí)轉(zhuǎn)域產(chǎn)生負(fù)轉(zhuǎn)矩。 max445max342312()210(,) LKLKiTi

可以影響電流與電感波形的相對(duì)位置，也可以改變電流波形的寬度，以此對(duì)電流有效值進(jìn)行調(diào)節(jié)控制，但是它對(duì)電流峰值通常無影響。如圖2.3所示為固定關(guān)斷角off ，調(diào)節(jié)開通角on 大小時(shí)，相繞組中電流和電感波形關(guān)系圖。如圖2.4所示為固定開通角on ，調(diào)節(jié)關(guān)斷角off 大小時(shí)，相繞組中電流和電感波形關(guān)系圖。通常，在SRM控制中通常選用保持關(guān)斷角off 不變，改變on 的方式。從下圖中分析可得，SRM的開關(guān)要在電感上升之前的時(shí)刻就要開通，當(dāng)相電流波形處于電感上升階段時(shí)
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本文編號(hào)：2879080