基于改进型简化磁链法的开关磁阻电机无位置传感器速度控制

传统的简化磁链法需要以单相轮流导通和电流斩波控制为前提条件,其中单相轮流导通即在换相角处关断当前相的同时开通下一相的条件使系统的开通和关断角之间存在耦合,不利于在进行无位置传感器速度控制同时实现效率优化或转矩脉动最小化等要求。为此,本文提出了能够任意给定开通角且其与关断角无关的改进型简化磁链法,并以此搭建了开关磁阻电机(SRM)无位置传感器速度控制系统。所提方法仅需控制系统采取关断角固定和电流斩波控制方式,根据所提的改进型简化磁链法,能够确定关断角位置,并可估算出转速和任意时刻转子位置。最后,所提方法和利用该方法搭建的SRM无位置传感器速度控制系统,通过DSP驱动实验,证明了其有效性。

用于矿井绞车的开关磁阻电机控制方法研究

介绍了开关磁阻电机驱动(SwitchedReluctanceDrive,简称SRD)的矿井矸石山绞车调速系统,并针对该调速系统的非线性,采用了新的参数模糊自整定PID调节算法,其目的在于通过模糊控制器对PI调节器参数进行在线调整,以适应参数模型变化较大的矸石山绞车调速系统。运行结果表明,新型调节器能改善绞车调速性能,提高运矸量。

基于DSP的全速度范围开关磁阻电动机无位置传感器控制

传统的开关磁阻电动机(SRM)调速系统中的位置传感器导致系统结构复杂度加大、成本提高、可靠性降低等。针对该问题,文章提出了激励脉冲法和改进的简化磁链法相结合的新型无位置传感器控制方案,即静止与接近零速度时采用激励脉冲法,中高速时采用改进的简化磁链法。采用TMS320F2812 DSP对12/8极SRM的实验结果证实了该方案的有效性和可行性,SRM转矩脉动小,启动转矩大,动态特性好,适用于工业现场全速度范围。

开关磁阻电机控制策略综述

开关磁阻电机结构简单、调速便利,但其双凸极结构及电磁非线性特性严重制约它在工业领域的应用。通过适当的改进控制策略,可有效地抑制脉动,提高开关磁阻电机的调速性能。对近年来国内外开关磁阻电机控制策略进行了总结,分类阐述了各种控制策略的优缺点,分析了其应用范围。对促进开关磁阻电机调速系统的应用研究具有一定的参考价值。

开关磁阻电动机宽范围调速系统仿真

基于12/8极开关磁阻电动机的准线性模型,对开关磁阻电动机调速系统进行了建模和仿真,分析了在电流斩波控制和角度位置控制两种方式下开关磁阻电动机驱动系统的调速范围,提出了一种宽范围调速运行的控制策略,仿真结果验证了该控制策略的正确性和可行性。

永磁同步电机电磁结构及磁场调节技术的综述分析

永磁同步电机(permanent magnet synchronous motor,PMSM)具有结构简单、体积小、效率和功率因数高等优点,在航空航天、军事国防、装备制造、轨道交通、新能源等领域中被广泛应用。但因永磁磁场调节困难,限制了PMSM在宽调速范围领域的进一步应用。为了实现磁场可调,国内外学者做了大量研究工作,提出了多种适合磁场调节的PMSM电磁结构。首先,建立了同步坐标系下PMSM的直轴等效磁路,分析了PMSM磁场调节机理,总结了PMSM磁场调节方法。随后,针对不同典型结构的PMSM分别建立了直轴等效磁路,总结不同磁场调节方法之间的区别和联系。最后,归纳PMSM磁场调节方法,总结形成磁场调节的统一理论,有利于探索磁场可调的PMSM新拓扑结构,推动PMSM磁场调节技术的发展。

8098实现的开关磁阻电机调速控制系统研究

以一种新型调速电机--开关磁阻电机(简称SR电机)为研究对象,以8098单片机为核心,辅以一定的硬件,形成软、硬件相结合的微机控制系统对开关磁阻电机进行控制,简化了硬件电路及控制电路.实验结果表明,控制方案可行,系统动、静态性能好.

SRM直接转矩控制调速系统结构研究

直接转矩控制方法的典型结构是转矩、磁链双给定输入,分别构成转矩、磁链两个并联的闭环,没有速度调节的相关信息,这种控制结构对于调速系统的实际应用很不方便。针对开关磁阻电机直接转矩控制调速系统结构进行研究,提出了开关磁阻电机直接转矩控制调速系统的基本构造原则和必须考虑的主要因素,实现了磁链环和转矩环并联为内环、外加转速环的三闭环开关磁阻电机直接转矩控制调速系统结构。该控制结构很容易推广应用,为实现任意电机的直接转矩控制调速系统提供了参考。

电动机的速度控制

随着工农业生产和国防工业的发展,电动机的调速技术已成为专门的研究课题。文中介绍电动机调速的要求,并着重对直流电动机、交流电动机、步进电动机、开关磁阻电动机的调速电路作了分析,指出调速系统的数字化是发展方向。

开关磁阻电机全速范围无位置传感器转矩优化

考虑到目前开关磁阻电机无位置传感器都有其转速应用的限制范围,具有不能覆盖电机起动阶段全部速度范围的缺点,提出了基于滑模观测器和相电流梯度法相结合的全速范围无位置传感器技术,以滑模观测器为基础建立了转子位置估计误差校正模块。误差超过阈值时采用相电流梯度法估计转子位置,误差处在允许范围内采用滑模观测器法估计转子位置。仿真结果验证了方法的可行性,其能有效地减小因滑模观测器法估计转子初始位置误差较大引起的转矩波动,能够实现起动阶段转子位置的精确检测,确保了在全速范围内位置估计的精度。

小功率开关磁阻电机模糊控制系统

本文讨论了模糊控制理论在小功率开关磁阻电机（SRM）控制系统中的应用,介绍了以PC机为核心的SRM控制系统的组成。针对SRM高度非线性的结构,采用模糊控制算法对SRM实现速度闭环控制,提出了SRM速度模糊控制的具体实现方法。以自行研制的三相6/4结构20W样机为控制对象,在实验室进行运行试验。结果表明,该系统结构简单,可靠性高,具有良好的调速性能。

SRM全转速控制平滑切换方法

为实现开关磁阻电机(SRM)低速与高速下不同控制方式的平滑切换,提出一种采用函数拟合法的相电流开通角、关断角以及电流斩波给定值协调控制的全转速范围控制方法。为抑制开关磁阻电机运行中的各种扰动,提高动态运行性能,将自抗扰控制应用于转速调节,构建了基于自抗扰控制的开关磁阻电机全转速段控制方式平滑切换调速系统。仿真结果表明所提方法能够协调控制开通角、关断角和电流斩波给定值,实现高、低速下控制方式的平滑切换,系统动态性能良好,达到了良好的控制效果。

新型数字化水泵变频调速系统的研制

开关磁阻电机调速系统是一种新型机电能量转换装置,具有结构简单坚固、成本低、高容错运行能力、低速高转矩能力和高温运行能力等突出优点。以TI公司的TMS320F2812 DSP为核心,运用光电编码其作为速度和位置传感器,采用霍尔传感器对电流进行采样,设计了全数字化水泵变频驱动系统,并在一台12/8极开关磁阻电机上得到了实现。实验表明该系统硬件结构简单、实时性强、性价比高,开关磁阻电机的运行性得到提高。该系统应用于水泵具有高可靠性,且可以有效节能。

基于有限元分析的开关磁阻电机调速研究

针对开关磁阻电机定、转子磁极存在显著的端部效应、轴边缘效应和高度的局部饱和特点,采用二维和三维电磁场有限元分析,对开关磁阻电机的磁场分布、静态特性等进行了大量的计算。通过仿真的结果,得出了开关磁阻电机在几个典型转子位置下的磁场分布图、绘制出了开关磁阻电机的磁化曲线族,建立了磁阻电机非线性模型。依据非线性模型构建开关磁阻电机调速系统,采用高速变角度电压斩波控制和低速定角度电流斩波的控制方法,仿真得出好的调速效果。最后,通过样机实验验证了有限元分析数据的合理性及非线性模型的正确性。

开关磁阻电机分数阶PI调速控制器设计

在开关磁阻电机调速系统中,基于常规的PI控制,设计了分数阶PI转速闭环调速控制系统。在速度环和电流环中,分数阶积分用于积分环节,把分数阶微积分的扩展系统参数稳定域及比整数阶好的时域和频率特性用于非线性的开关磁阻电机调速控制系统中。采用直接离散法,将连续分数阶积分通过双线性变换离散化,并用连分式近似展开获得分数阶积分算子的数字实现。在MATLAB/Simulink中,建立了三相6/4极开关磁阻电机调速系统的仿真模型,与常规PI控制进行了比较,结果验证了该方法的有效性。

一种导通区间优化的开关磁阻电机无位置传感器起动方法

无位置传感器起动运行技术一直是开关磁阻电机研究的热点与难点。对开关磁阻电机初始定位后的起动运行阶段进行了研究,提出了一种基于导通相与非导通相电流斜率差值交点法的开关磁阻电机无位置传感器起动运行方法。该方法利用三相绕组的对称性,在导通相与非导通相电流斜率差值交点处确定即将导通相的0°位置,并在该位置完成换向;优化了起动运行的导通区间,起动效率较高,实现了与高速无位置传感器算法的平滑过渡,进而实现全速范围内的无位置传感器运行。仿真及实验结果验证了理论分析的正确性与有效性。

模糊自适应PID控制器在SRD调速系统中的应用

在设定开关磁阻电机(SRM)最优的θon和θoff前提下,设计一个模糊自适应PID控制器,使SRD调速系统获得最佳性能。

开关磁阻电机节能技术及应用

开关磁阻电机调速节能技术具有低速下起动转矩大,无启动冲击电流;制动性能好,能实现电子制动;速度调节范围宽,电动机可以在低速下长期运行,可频繁正反转,效率高,低速下节电50%等特点。适合于稠油油藏、低渗透油藏油井要求动力设备低速运行的特性,满足油井低冲次的需求。文章介绍开关磁阻电机的原理、特点及在油田抽油设备上的应用情况。

小功率宽调速范围开关磁阻电机控制系统设计

根据小功率款调速范围开关磁阻电机的特点,设计开发一套500W三相(6/4极)的开关磁阻电机及其闭环控制系统.根据开关磁阻电机的工作原理,系统采用C8051F360芯片编写模块化控制程序,并将这套开关磁阻电机控制系统在料理机中进行实验研究.实验证明,该控制系统运行性能良好,达到预期效果.

高速开关磁阻电机的变频调速控制

通过结合开关磁阻电机调速系统的两种控制方式——电流斩波控制和角度位置控制，在Matlab／Simu-link的环境下建立仿真模型，使得开关磁阻电机的转速能在0～10000r／min的宽范围内进行平滑调节。仿真结果表明，该仿真模型设计较为合理，对转速的调节能够达到预期效果。