基于电流软斩波的开关磁阻电机分段PWM变占空比控制

开关磁阻电机在启动和低速运行时常采用电流斩波控制,但是实际应用中会出现电流超出滞环区间的现象,由此带来较大的电流脉动和转矩脉动。该文对这种现象进行分析,并结合脉宽调制技术和分段控制,提出一种优化的基于电流软斩波的开关磁阻电机分段脉宽调制（pulsewidth modulation,PWM）变占空比控制方法。该方法通过改变PWM占空比调节绕组两端励磁和退磁电压,并依据电感线性模型进行区间分段,不同导通区间采用不同的占空比。通过仿真得到不同速度、参考电流下的最优占空比,拟合出占空比–转速–电流函数关系式。最后通过仿真和实验对该文的控制方法进行验证,证明优化后的控制方法能够克服传统软斩波控制的缺陷,达到较好的电流跟踪效果,具有较高的实际应用价值。

电动汽车用开关磁阻电机五电平功率变换器

功率变换器是开关磁阻电机控制系统的重要组成部分,为相绕组提供励磁和退磁电压,其性能的好坏会对系统性能产生直接影响。提出了一种新型五电平功率变换器,直流侧串联2个电容,电容中点通过2个横向桥分别与每一相绕组两端相连。通过主桥臂和横向桥配合,为相绕组提供不同等级的电压,可使电机工作在5种不同的工作模式。相对于传统的功率变换器,五电平功率变换器提供了更多的电压选择,有利于提高电机输出性能。通过仿真对比传统半桥式功率变换器和五电平功率变换器在直接瞬时转矩控制中的控制效果,证明了新拓扑能够更好地抑制转矩脉动。