一种12/8极单绕组BSRMWR的转矩脉动控制策略

无轴承开关磁阻电机(BSRM)由于其定、转子的双凸结构和脉冲式的电源供电方式,存在转矩脉动较大的问题,选择合适的开通角与关断角有望改善其转矩性能。针对宽转子齿无轴承开关磁阻电机(BSRMWR),提出了一种改善型控制算法。该算法通过分析换相时的绕组上升与下降电流,在保证悬浮力跟踪良好的前提下,调节换相时的开通角与关断角,以达到抑制其转矩脉动的目的。基于该电机磁阻的双相导通原理,建立转矩和悬浮力的数学模型,分析了该控制策略的基本原理,给出了其参数计算方法。仿真结果验证了该控制算法的可行性和有效性。

基于形貌优化法的无轴承开关磁阻电机减振降噪

脉振的径向电磁力作为激励源作用于12/8极单绕组宽转子齿无轴承开关磁阻电机(Bearingless switched reluctance motor with wider rotor teeth,BSRMWR)的定子齿面并传送至定子轭部及机壳,会引发较大的振动噪声,阻碍其推广应用。针对这一问题,本文从本体结构的角度入手对电机壳体进行优化改进。采用三维多物理场有限元模型,建立了BSRMWR电磁⁃结构⁃振动⁃声场耦合模型。通过对BSRMWR电磁场进行瞬态分析,得到径向电磁力。将模态应变能方法应用于BSRMWR的壳体得到电机外壳结构有较大的应变能,说明电机壳体结构的薄弱。基于此,通过形貌优化的方法对电机的壳体结构进行优化。结果表明,采用形貌优化后机壳结构的BSRMWR,其振动和噪声均有显著改善。

利于减振的单绕组宽转子齿结构BSRM发电运行控制策略

磁阻电机的振动噪声问题阻碍其推广应用。针对12/8极单绕组宽转子齿结构无轴承开关磁阻电机(BSRMWR),提出一种利于减振的发电运行控制策略。基于数学模型和悬浮运行原理,介绍了工作区间划分;以提高铁芯材料利用率为目的,推导出励磁电流计算方法;并给出了悬浮电流、开通关断角等其它相关控制参数的计算公式及系统控制框图。利用Matlab/Simulink搭建系统仿真模型,对比分析电机在该策略下与低铜耗发电运行控制策略下的悬浮力、输出电压以及振动响应,仿真结果表明该控制策略悬浮力跟踪良好、输出电压稳定、并具有显著的减振效果。

基于模态参与因子的无轴承开关磁阻电机振动分析与抑制

本文采用模态叠加法求解了12/8极单绕组宽转子齿无轴承开关磁阻电机(Bearingless Switched Reluctance Motor with Wider Rotor Teeth,BSRMWR)在不对称径向磁拉力作为激励力下的振动位移响应,针对BSRMWR振动大的问题,研究了一种基于模态参与因子的壳体结构优化方法来抑制其振动。通过对模态参与因子的分析,可以确定各阶模态对BSRMWR振动响应的贡献量,基于此对BSRMWR壳体进行加筋优化处理。在加强筋均匀分布的情况下,保持总用量一定,对壳体加强筋的厚度进行了分析,对比了单向加强筋和双向加强筋模型下的振动位移响应,分析结果表明:在BSRMWR壳体合理添加加强筋对其振动响应有显著抑制作用。