减小开关磁阻电机转矩脉动的九区间DITC控制策略

针对开关磁阻电机(switched reluctance motor,SRM)在低速运行时转矩脉动大的问题,提出一种九区间直接瞬时转矩控制(direct instantaneous torque control,DITC)的改进方法。在估计SRM瞬时转矩和分析不对称驱动电路的三电平状态基础上,将两相交换区分成两部分,三相开关磁阻电机DITC由六个区域细分为九个区域。根据每部分产生转矩的特点,分别实施不同的滞环控制策略,以降低电机运行过程中特别是换相期间的转矩脉动。另外,在速度环中,将PI控制和模糊PD控制结合构成模糊PID控制器,改善系统响应时间和超调量等动态特性。最后,建立MATLAB/Simulink仿真验证模型,仿真结果证明了本文控制方法的有效性。

降低SRM转矩脉动的离线转矩分配函数研究

针对开关磁阻电机(Switched Reluctance Motor,SRM)在采用传统转矩分配函数控制方式时,电流峰值过高、电流跟踪特性差导致其出现严重的转矩脉动的问题,提出在宽速范围内降低SRM转矩脉动的离线转矩分配函数控制策略。选择铜耗和磁链变化率为次级优化目标并与Tikhonov因子相结合,运用遗传算法的全局优化能力,得到最优的离线转矩分配函数曲线,降低了换相阶段的电流峰值,提升了转矩-速度性能。基于Maxwell和Simplorer的耦合场路仿真结果表明,该控制策略能有效改善换相阶段各相的电流波形,从而显著抑制转矩脉动。

永磁辅助外转子开关磁阻电机转矩增强的等效磁路分析

为了实现电磁转矩的增强,文章提出了一种在定子槽口增添永磁体的新型永磁辅助外转子开关磁阻电机。首先分析新型电机的结构和工作原理,用等效磁路法建立混合励磁等效模型,并证明增添永磁体后,气隙磁链增大和定子磁链减小。其次建立电磁转矩的平衡方程,并分析了电机的三种励磁工作模式。然后仿真分析永磁体厚度对电磁转矩和齿槽转矩的影响,验证了较大的电枢电流能更好发挥永磁体的作用。最后,与传统外转子开关磁阻电机相比较,新型电机能降低定子铁心的磁饱密度和增强电磁转矩。