基于电感特征的开关磁阻电机电流斩波控制策略

开关磁阻电机(SRM)运行在基速以下时常采用电流斩波控制(CCC),针对传统电流斩波控制中电流动态跟踪能力弱、换相区内转矩脉动大及功率器件开关频率不固定的问题,根据电感曲线的变化特征进行区间分段,提出一种基于参考电流补偿的电流斩波控制策略。在低电感区段内根据电机转速、负载的大小对参考电流进行补偿,提高相绕组在换相过程中的转矩输出能力和动态响应能力;在电感曲线的线性上升阶段,采用固定频率的脉冲宽度调制(PWM)波进行控制,使输出转矩更平滑。搭建三相12/8极开关磁阻电机仿真模型及硬件在环实验平台,考虑电机在不同转速、负载下的运行工况,选取转矩脉动指标进行对比。仿真与实验结果表明:所提控制策略能有效减小开关磁阻电机的转矩脉动,提高电机的运行性能。

电流斩波控制条件下影响开关磁阻电机转矩脉动的结构因素分析

利用磁路和有限元方法,研究了在电流斩波控制条件下,影响开关磁阻电机转矩脉动的结构因素;讨论了,气隙长度,定、转子极弧系数,定、转子轭部厚度变化时开关磁电机转矩脉动的变化情况;研究表明:①使转矩脉动较小的气隙长度存在一个最优值,而且气隙长度影响电机带负载能力;②定、转子极弧系数对SRM转矩脉动的影响类似,随SRM定、转子极弧系数的增大,平均转矩不断增大,定、转子极弧系数在较小数值变化时,转矩脉动变化不大,但当定、转子极弧系数大于某值后,随着平均转矩的增大,转矩脉动大幅度增大;③定、转子轭部厚度对SRM转矩脉动都有影响,但影响程度不大,随着定子轭部厚度的增大,SRM转矩脉动呈现减小的趋势;随着转子轭部厚度的增加,SRM转矩脉动随之变大。

基于电流斩波控制的开关磁阻电机脉冲宽度调制占空比解析计算法

该文提出一种基于电流斩波控制的脉冲宽度调制(PWM)占空比解析计算方法,用以解决开关磁阻电机驱动系统电流斩波控制方式下电流脉动大的问题。结合电流斩波控制原理和实际控制过程,分析了斩波电流脉动大的主要原因。根据开关磁阻电机的电磁关系,分别推导了使绕组电流在小电感区单调上升并恰好达到给定参考电流,以及在电感明显上升区使绕组电流基本保持恒定的PWM占空比计算公式。提出一种通过实验测定小电感区电感值与电感明显上升区绕组电感对转子位置斜率的方法,对不同绕组电流条件下的斜率进行了曲线拟合,并将该曲线用于PWM占空比的在线计算。最后,与传统电流斩波控制法进行对比实验,结果证明PWM占空比解析计算方法有效地减小了电流脉动,提高了电机的控制性能。

基于RMxprt Maxwell的SRG低速电流斩波控制研究

基于Ansoft/RMxprt和Maxwell的仿真环境,建立开关磁阻发电机仿真模型,采用有限元分析,研究其静态和动态特性;研究旋转电机优化设计方法,指导开关磁阻发电机及其控制系统优化设计。采用低速段电流斩波控制,得到最佳开通角、关断角、转速、和电流滞环控制宽度等参数,指导样机发电实验,增加发电输出功率,提高SRG发电系统稳定性。

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。

基于电流斩波的开关磁阻电机转矩脉动减小策略研究

开关磁阻电机(Switched Reluctance Motor,SR电机)在起动和低速运行时通常采用电流斩波控制(CCC)方式,该控制方法具有简单直接、可控性好和开关损耗小的特点,但同时也存在转矩脉动较大的缺点。本文在传统的电流斩波控制方式基础上,设计了可以改变斩波限的滞环比较器,通过使电流波形优化来达到转矩脉动减小的目的。仿真结果证明了该方法的合理性、有效性,为实际SR电机电流斩波控制系统的设计和转矩脉动的减小提供了新的思路。

基于注入分段式谐波电流抑制开关磁阻电机转矩脉动的控制策略

开关磁阻电机（switchedreluctancemotor，SRM）较大的转矩脉动问题制约了其广泛应用，抑制SR电动机转矩脉动的研究是近年来研究领域的热点之一。该文介绍一种注入一系列分段谐波电流的控制策略，该控制策略采用向初始矩形参考电流中注入多次谐波分量，使之生成相应的额外转矩，来补充或消除原参考电流产生的转矩脉动。为使得谐波电流注入下SR电机转矩脉动降低的更加灵活与有效，将注入的，z次正弦谐波电流分量等分成，z段，通过调节相应段的谐波分量系数，独立控制各分段区间参考电流波形，进而控制电机输出转矩。新的控制策略在电流斩波控制下可较好的实现抑制转矩脉动的目标。最后，通过仿真与实验验证上述所提方法的实用性及有效性。

基于特征位置区间电感阈值约束的SRM中高速无位置传感器容错控制

针对开通角提前、磁路饱和造成的位置估算扰动问题,该文提出一种基于特征位置区间电感阈值约束的开关磁阻电机中高速无位置传感器容错控制方案,有效提高定转子对齐位置估计的准确性与可靠性。考虑到电流水平较低时难以提取对齐位置信息,在辅助电流斩波的基础上提出自适应启停控制策略,既保证控制系统在电机轻载、参考转速突降时能够准确完成特征位置的估计,又避免了产生不必要的开关损耗及负转矩。仿真和实验结果验证了该文所提无位置控制方案在电机轻载、重载、参考转速及负载突变等多种工况下的有效性。

基于Matlab的开关磁阻电机控制系统仿真建模研究

在分析开关磁阻电机(SRM)数学模型的基础上,提出了SRM控制系统仿真建模的新方法。在Matlab/Simulink中,建立独立的功能模块,如电机本体模块、速度控制模块、电流控制模块、转角选择模块等,再进行功能模块的有机整合,搭建SRM控制系统的仿真模型。系统采用双闭环控制:速度环采用PI控制,电流环采用角位置控制与电流斩波控制相结合的方法,保证了SRM在低速或高速运行时都可获得满意的性能。仿真结果证明了该SRM建模方法的合理性、有效性,为实际电机控制系统的设计和调试提供了新的思路。

开关磁阻电机无位置传感控制器研究

针对机械式位置传感器增加控制系统复杂性和降低系统可靠性的问题,提出了开关磁阻电机一种新的无位置传感控制器。在建立开关磁阻电机电感模型基础上,推导无位置传感器数学模型,构建无位置传感器控制系统。通过测量激励相电压和电流,估算转子实际位置,采用电流斩波控制方法控制开关磁阻电机低速运行,采用角度位置控制方法控制开关磁阻电机高速运行。对该无位置传感系统进行仿真,并实现了对开关磁阻电机无位置传感器的控制。实验结果表明该方法能在较宽调速范围内准确地估计开关磁阻电机转子位置。

开关磁阻电机无差拍预测控制策略

在开关磁阻电机SRM(switched reluctance motor)传统控制策略中,电流斩波控制CCC(chopped currentcontrol)由于斩波频率不固定,不利于主电路滤波器的设计和电磁噪声的消除,且运行过程中容易产生较大的转矩波动,限制了SRM的应用范围。为此,提出了一种新型无差拍电流预测控制算法,建立了SRM的基本数学模型,利用无差拍理论推导出下一时刻给定电压值,并经算法优化和参数修正,提高了电机运行过程中电流控制的准确度。仿真和实验结果验证了无差拍电流预测控制在开关磁阻电机中的可行性,与传统CCC方法相比,该方法能有效减小SRM的转矩波动,改善系统的稳态性能。

基于模糊控制的新型永磁开关磁阻电机控制系统研究与设计

提出了一种新型永磁式开关磁阻电机。通过对传统电机结构上进行了改进,在定子上加入永磁材料,使得电机成为混合励磁电机,分析了其结构及原理等,并探讨了其调速方式,把模糊控制运用于调速系统,设计了其调速系统的软硬件,最后对其样机进行了试验,对开关磁阻电机的改进具有一定指导意义。

开关磁阻发电机的控制模式及仿真研究

该文介绍了开关磁阻发电机 (SRG)的角度位置控制模式、脉宽调制控制模式、电流斩波控制模式这三种控制模式的基本原理 ,并对每一种控制模式进行了MATLAB仿真 ,仿真结果与理论分析完全一致 ,为工程实践奠定了理论基础。此外 ,文章还就角度位置控制单独进行了以输出功率为优化目标来优化开关角的仿真实验。

单相开关磁阻电机及其控制

通过分析一种可以实现自启动的新型结构的永磁单相开关磁阻电机的基本工作原理 ,提出了一种性价比较高的控制方案 。

DSP控制的开关磁阻电机伺服传动系统

本文研究了以三相 ( 1 2 8)开关磁阻电动机为执行对象的一种新型伺服传动系统。系统采用电流斩波控制策略 ,在基于DSP控制的基础上 。

双凸极永磁电机的控制模式

在分析双凸极永磁电机基本特性的基础上,综述比较了双凸极永磁电机的控制模式。电流斩波控制适合电机低速运行时采用,角度位置控制适合电机高速运行时采用,电压控制可以单独采用,也可结合前两种控制方法一起使用。控制模式的分析比较为不同场合下的应用选择提供了依据。

开关磁阻电动机的转子位置直接转矩控制

分析了开关磁阻电动机的转矩特性和控制方法,为降低转矩脉动和简化算法,借鉴开关磁阻电动机的一般直接转矩控制方法,提出了开关磁阻电动机的转子位置直接转矩控制的原理和实现方法。转子位置直接转矩控制算法简单,仿真结果表明该方法能有效控制转矩脉动。

滑模-PI变结构控制开关磁阻电动机调速系统的研究

本文针对开关磁阻电动机调速系统转矩脉动和噪音比较大的特点,根据变结构控制理论,提出采用滑模-PI变结构的控制策略。理论分析和仿真研究表明,对开关磁阻电动机调速系统实行变结构控制,有助于克服非线性因数对系统的影响、减小转矩脉动、降低噪音和提高系统的鲁棒性。而在误差很小的范围内,切换为PI控制,则有助于克服滑模存在的颤震问题,提高系统的稳态精度。

开关磁阻发电机控制模式研究

提出了开关磁阻发电机低速起动电流斩波控制、高速发电运行角度位置控制的模式,建立了开关磁阻发电机的数值仿真模型,在此基础上重点对角度位置控制方式进行了理论与仿真研究.结果表明,这种控制模式能使系统在宽广速度范围内实现高效发电的目标.

开关磁阻电动机控制方法研究

简介了开关磁阻电动机的特点和各种控制方法,分析了各种控制方法的原理及优缺点和适用范围,重点分析了直接转矩控制方法。