開關磁阻電機(Switched Relutance Motor,SRM)定轉子結構簡單、各相繞組之間相互獨立工作,具有啟動轉矩大、啟動電流小、工作適應能力強、以及損耗小等優(yōu)點,近些年來受到了廣泛關注。但是由于其定轉子雙凸極結構和脈沖式供電特性,使得開關磁阻電機在運行過程中會產生較大的轉矩脈動。此外在某些工業(yè)領域,在有效降低轉矩脈動的同時,對系統(tǒng)運行效率也有較高的需求。為減小轉矩脈動,同時提高系統(tǒng)的運行效率,本文對開關磁阻電機直接瞬時轉矩控制系統(tǒng)進行了研究與實現(xiàn)。首先對開關磁阻電機的結構及運行原理進行了分析,并對開關磁阻電機的數學模型及三種基本控制方式做出了介紹。在此基礎上,本文對開關磁阻電機的直接瞬時轉矩控制方法進行了研究,為提高系統(tǒng)運行效率,本文設計了基于轉矩分配函數(Torque Sharing Function,TSF)的直接瞬時轉矩控制方法。隨后為進一步優(yōu)化系統(tǒng)效率,改進了傳統(tǒng)預設TSF的方法,采用非固定形狀TSF,設計基于非固定形狀TSF的直接瞬時轉矩控制方法。其次,采用實驗測量法對實驗所用三相12/8極開關磁阻電機進行了磁鏈特性檢測實驗,根據測量樣機得到的磁鏈、轉矩特性曲線數據,對樣機進行了非線性建模。隨后,根據樣機實驗數據,在Matlab/Simulink中搭建了直接瞬時轉矩控制系統(tǒng)的仿真圖,并對多種直接瞬時轉矩控制方法進行了仿真驗證和對比分析。最后,搭建了一臺1.5KW三相12/8極開關磁阻電機控制系統(tǒng)實驗平臺,設計了系統(tǒng)的硬件部分包括控制電路、IGBT驅動電路、功率變換器電路、電流電壓檢測及保護電路和位置檢測電路等,并給出了軟件設計流程。隨后進行了相應的實驗對控制系統(tǒng)進行了實現(xiàn)。對本文所給出的控制算法進行了對比驗證。驗證了改進的直接瞬時轉矩控制算法在較好地抑制轉矩脈動基礎上,犧牲少量轉矩脈動抑制效果,可以有效提高系統(tǒng)運行效率。
【學位授予單位】：大連海事大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TM352;TP273

【參考文獻】

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本文編號：1605141