基于Simulink的8/6极开关磁阻电动机的直接转矩控制仿真

直接转矩控制(DTC)可以有效地抑制开关磁阻电动机的转矩脉动,但是当前三相开关磁阻电动机(SRM)的直接转矩控制方法并不适用于任意相的开关磁阻电动机。为实现四相8/6极开关磁阻电动机的直接转矩控制,在分析开关磁阻电动机数学模型的基础上,介绍了开关磁阻电动机直接转矩控制方法的基本原理,在Matlab/Simulink环境下利用基本模块建立了8/6极开关磁阻电动机的直接转矩控制仿真模型。基于功率变换电路的状态,给出了8/6极开关磁阻电动机电压矢量的选取规则,介绍了磁链矢量的计算方法以及扇区的判断方法,并利用Matlab/Simulink中的二维查表模块建立了开关表。最后,加入了速度PID控制器,并对该模型进行了仿真研究。研究结果表明,该控制方法是正确且有效的。

8/6极开关磁阻电机磁极分布与电感参数研究

针对8/6极开关磁阻电机,采用电磁场有限元的方法,研究不同绕线方式所形成的不同磁极分布对电机自感和互感的影响。研究表明:电机各相自感最大值与磁极分布的对称性有关,其差值可达30%左右;不同磁极分布下,各相间互感变化规律相差很大,仅有NSNSNSNS分布的电机各相间互感具有良好的一致性,且全为正值;互感相对自感的大小亦与磁极分布的对称性有关,对于反对称磁极分布的SRM,互感平均值不到自感平均值的10%,而正对称磁极分布SRM,互感平均值接近自感平均值的40%。

新型6/8变极起动永磁同步电动机绕组切换动态过程的研究

基于一种新型6/8变极起动永磁同步电动机,对其6、8极绕组切换过程及不同切换时机对电机的影响进行研究分析。建立双极数动态仿真模型,分别对不同转速、转动惯量、负载转矩、转子电阻、切换时8极绕组感应电动势和外加电源相位差等情况下6、8极切换过程动态行为进行分析,研究不同状态切换时对冲击电流、转速波动、冲击转矩及牵入同步的影响;建立二维瞬态有限元模型,对8极绕组感应电动势和外加电源电压差相同、转速不同以及电压差不同、转速相同切换时永磁体的退磁规律进行研究。结果表明,切换时的转速和相位差对切换后电机影响较大,尤其是切换时的相位差,在一定范围内,相位差越大,转速波动、冲击电流和冲击转矩越大,永磁体退磁越严重。

12/8极开关磁阻电机直接转矩控制系统建模与仿真

针对限制开关磁阻电机(SRM)发展和推广的转矩脉动问题,提出将直接转矩控制(DTC)策略用于开关磁阻电机,给出了DTC在SRM上的具体实现方法。因MATLAB中没有12/8极SRM的本体模型,所以根据有限元计算结果,结合转矩计算式和查表法在MATLAB中建立12/8极SRM非线性本体模型,在此基础上建立直接转矩控制系统整体仿真模型。仿真结果表明,建立的非线性电机本体模型和控制系统模型合理有效,采用的DTC策略转矩脉动抑制效果明显,系统的动静态性能有所提高,验证了方案的有效性。

盘式开关磁阻电机临界重叠位置磁化曲线计算

针对三维有限元方法分析轴向磁场盘式开关磁阻电机时计算机配置要求高、耗时长及不适于电机的优化设计和基于定转子极中心线对齐位置和定子极中心线和转子槽中心线对齐位置这两个关键位置的磁路法计算精确度不高等问题,对转子齿前沿和定子齿前沿重叠位置即临界重叠位置处磁化曲线进行解析计算。利用三相6/4极和12/8极轴向磁场盘式开关磁阻电机的有限元仿真结果及磁阻最小原理划分该位置处磁链并进行计算,推导出该种电机临界重叠位置处磁化曲线,并与三维有限元方法的计算结果进行对比。分析结果表明,此种解析法的计算精确度符合要求。计算结果验证了解析分析计算的正确性。

基于磁共能的开关磁阻电动机控制系统仿真

为了拓展开关磁阻电动机(SRM)的控制技术,引入了一种以磁共能作为控制变量的SRM控制策略。在分析SRM磁链、磁共能和转矩之间关系的基础上,通过实验测得SRM的磁链特性,建立了磁共能-电流-转子位置和转矩-电流-转子位置关系表,并利用转矩分配函数、滞环比较器等实现了磁共能闭环控制。在MATLAB/Simulink中进行了以四相8/6极SRM为控制对象的仿真,仿真结果证明了该控制方法的正确性和可行性。

6/4极无轴承开关磁阻电机悬浮控制原理与实现

针对12/8极无轴承开关磁阻电机(BSRM)换相频率高、定子绕组多、所需功率器件多的缺点,研究了换相频率和绕组数目均减少一半的6/4极BSRM。为确保6/4极BSRM的稳定悬浮,提出一种基于绕组电流双相导通的转矩和径向悬浮力协调控制方法。分析了悬浮控制机理,提出了考虑双相耦合的悬浮力分配策略。通过MATLAB/Simulink建模仿真和样机实验,实现了电机在转速闭环控制时的径向稳定悬浮,验证了理论分析的正确性和控制方法的可行性。