Sensorless Control of Double-sided Linear Switched Reluctance Motor Based on Simplified Flux Linkage Method

The utilization of position sensor reduces the system reliability of switched reluctance motor(SRM),especially in harsh environments.It also increases the complexity of the system.Therefore,the research on sensorless control has become one of the hot spots in recent years.Comparing with the existing sensorless control technology,the new method exploring the sensorless control of double-sided linear switched reluctance motor(DLSRM)shows the following advantages:1)high accuracy,and 2)good practicability.Based on the new proposed method,the DLSRM speed controller is augmented with the peak current method and the voltage chopping closed-loop speed control.Moreover,the winding resistance in the equation is corrected according to the integral flux linkage when the phase current is zero.The accuracy and feasibility of the simplified flux linkage method in estimating the position of the DLSRM is verified.

开关磁阻电机改进型简化磁链无位置传感器技术

针对简化磁链方法只能实现单相轮流导通,不利于电机出力的问题,提出一种基于特征位置磁链的改进型简化磁链开关磁阻电机位置估计方法。根据电感、转子位置、磁链三者之间的关系,以电感曲线的交点为特征位置,用实时计算得到的磁链与特征位置磁链比较获取转子位置信号。为更进一步简化位置估计算法,提出一种五点法磁链优化模型来自动生成特征位置磁链方法,并通过理论仿真分析,对五点法磁链模型进行了优化设计,该方法省去了实测磁链和创建磁链数据表的繁琐过程。实验结果验证了该方法的正确性和可行性。

开关磁阻电机磁链特性检测与位置信号估计

针对开关磁阻电机磁链检测过程复杂、实现困难的问题,提出一种基于dSPACE在线磁链特性检测系统。利用SIMULINK建立磁链计算模型,应用ControlDesk丰富的虚拟控件在线优化模型,采用阶跃电压法,简便快速检测磁链特性。针对开关磁阻电机简化磁链位置估计方法中换相位置不好确定、位置估计精确度低的缺点,提出一种基于特征位置磁链特性检测的改进型简化磁链位置估计方法。以相电感曲线的交点为特征位置,该位置磁链密度不高,因而该方法比传统的简化磁链位置估计方法精确度高。为减小电机加工工艺误差对特征位置磁链特性检测的影响,引入算术平均值的方法。实验结果验证了该磁链特性检测和改进型简化磁链位置估计方法的有效性。

基于特征位置磁链开关磁阻电机无位置传感器技术

提出了一种基于特征位置磁链的改进型简化磁链开关磁阻电机无位置传感器技术。与传统简化磁链方法相比,该方法容易实现换相和电机双拍运行,针对12/8结构开关磁阻电机电感与位置关系,选取7.5°和15°作为特征位置,并利用实时磁链与特征位置磁链比较获取三相位置信号。为了提高处理器精度,本文只比较一个特征位置,而另一个特征位置由延迟得到。建立以dsPACE为核心的磁链实测和位置估计的模型,详细分析了7.5°和15°两个特征参考位置对位置估计精度的不同,得出在低速和空载情况下,以15°特征位置磁链为基准估计出来的位置信号比以7.5°特征位置磁链为基准估计出来的位置信号精度要高。最后,通过实验验证了所提方法的正确性和可行性。

基于简化磁链模型的SRG自励发电

提出了一种开关磁阻发电机(SRG)磁链解析模型,通过傅里叶变换和反正切函数拟合,仅需要5个特殊位置磁链参数即可建立较为精确的SRG磁链模型,同时给出了该简化磁链模型下的电压方程和转矩方程。与需要大量磁链数据的传统建模方法相比,本方法容易实现且计算效率高。利用该方法建立了SRG自励发电模型,研究了SRG自励发电性能,通过实验测得的电压、电流及其他一些特性曲线验证了这种新型建模方法的正确性。

高速SRM无位置传感器控制

针对简化磁链法开通角和关断角无法灵活且精确控制的问题,限制SRM(swithed reluctance motor)效率和高速运行性能,根据不同转速,提出实时调整开关角的无位置检测控制策略,通过建立电机有限元仿真模型,计算得到样机不同转子位置磁链模型。为提高角度位置控制精确度,针对SRM磁链模型的特点,给出参考磁链选取原则,在此基础上,根据不同转速实时调整开关角,实现SRM变角度位置控制。为验证提出的无位置控制策略的有效性,分别选取低速和高速样机进行试验。结果表明,提出的无位置检测法适用于低速和高速SRM,具有较高位置估算精确度。

基于间接转矩控制的无位置传感器开关磁阻电机转矩脉动抑制

针对无位置传感器开关磁阻电机全速范围内的转矩脉动较大问题,设计了一种间接转矩控制方法分别对高低速不同区间内的转矩脉动进行抑制。首先对于无位置传感器控制方法,建立了低速角度估算法和高速简化磁链法的不同控制模型,对于不同转速范围区间的优劣势构建全速范围内无位置传感器的控制。通过模型分析和公式推导得出影响转矩的因素,即限制电流幅值和调节开通角度等两种间接转矩的控制方法,在低速和高速不同的转速范围应用相应的电流斩波控制方法和角度位置控制方法来对转矩的波动进行抑制。仿真试验结果表明,该方法能够有效抑制无位置传感器开关磁阻电机不同转速区间的转矩脉动。

考虑漏磁的永磁电机磁路建模方法及特性分析

在建立了永磁同步电机2D有限元仿真模型的基础上,采用等效磁路法对4极24槽永磁同步电机的各项特性进行分析.根据表贴式永磁同步电机在空载和负载状态下的磁力线分布情况,分别建立空载状态下的简化等效磁路模型和负载状态下的交直轴等效磁路模型,分析电机磁场分布、电机绕组磁链、电枢反电动势、对于等效磁路模型同时采用节点磁位法来求解分析,在考虑漏磁影响的情况下,对比有限元模型计算结果和简化等效磁路模型的分析,验证该等效磁路模型的可行性.分析永磁体极弧系数对永磁同步电机特有的齿槽转矩特性进行参数化计算,得出极弧系数为0.85时,齿槽转矩最小。