考虑小电感区电感变化量的开关磁阻电机开关角优化方法

开关磁阻电机(switched reluctance motor,SRM)电磁特性具有高度非线性的特点,采用传统的开关角优化方法很难取得理想的控制效果。以三相12/8极SRM为研究对象,采用有限元方法计算了样机的电磁特性,分析了小电感区的非线性特点,建立了电机小电感区内的非线性数学模型,推导了最优开通角的解析式,根据开通角解析式与电机运行时的磁链变化规律,得出了最优关断角解析式,实现了不同转速下开通角与关断角的自适应调节。实验结果表明:改进的开关角优化方法简单有效,提高了系统运行效率和带载能力。

变增益PI控制器在开关磁阻电机中的应用

以12/8极SRM为研究对象,建立了电机s域一阶动态模型,提出了变增益调节的自适应控制方法,设计了工程上易于实现的变增益PI转速控制器。转速控制器的输出根据电机转速的高低分别作为参考电流或占空比,给出了PI参数随系统控制电压和转速变化的表达式,实现了PI参数的自适应调节。通过实验对比了传统PI控制器和变增益PI控制器的控制效果,实验结果表明采用变增益PI控制器时,系统动态响应快,超调小,稳态精度高,有较强的抗扰动能力。

基于相绕组电流波形的开关磁阻电机损耗研究

以一台三相12/8极开关磁阻电机驱动系统为研究对象,利用有限元法计算出样机的静态特性,建立了开关磁阻电机驱动系统的仿真模型,将仿真电流波形与相同工况条件下的实验平台电流波形相对比,结果表明二者吻合度好,验证了仿真模型的准确性。充分考虑了电机运行工况与控制策略对电机损耗的影响,根据仿真模型得出的电流波形,用公式法计算铜损,用时步有限元法计算铁损;分析了铁损在铁心中的分布规律。计算并分析了满载条件下,铜损和铁损随转速的变化规律,得出了总损耗随转速减小而增加的结论,为开关磁阻电机设计和控制提供依据。