三相开关磁阻电机直接转矩控制系统的研究.pdfVIP

学兔兔 第1期(总第176期) 机 械 工 程 与 自动 化 No．1 2013年2月 MECHANICAL ENGINEERING ＆ AUTOMA2、ION Feb． 文章编号：1672—6413(2013)01—0148—03 三相开关磁阻电机直接转矩控制系统的研究 肖 霄，蔡 森，陈雪波 (辽宁科技大学 电子与信息工程学院，辽宁 鞍山 l14051) 摘要：为提高开关磁阻电机的动态性能，将直接转矩控制方法应用于开关磁阻电机调速系统。以电磁转矩和磁 链作为控制变量，比较给定转矩和反馈转矩以及给定磁链和反馈磁链的大小，给出磁链和转矩的增、减趋势， 通过查询电压矢量表确定功率变换器的触发相位，使电机运行。在MArLAB／Simulink环境下，进行了开关磁 阻电机直接转矩控制算法的仿真实验。结果表明，采用直接转矩控制策略可以改善开关磁阻电机的动态性能。 关键词：开关磁阻电机；直接转矩控制；电机动态性能 中图分类号：TM352：TP273 文献标识码：A 0 引言 均为矢量，可表示为： 开关磁 阻电机 (Switched Reluctance Motor， △ 一UAt 。 ………………………………… (2) SRM)是一种结构简单、效率高、成本低廉的新型电 f+1一 +△II[I 。 …………………………… (3) 机。但开关磁阻电机为双凸极结构，因而电机在运行 其中：△f为定子电压施加时间； 为当前时刻定子磁 时易产生噪声和转矩脉动，因此如何减小电机运行时 链； + 为下一时刻定子磁链；△ 。为定子磁链增量。 的转矩脉动成为关键问题。 任何时刻所产生磁链增量△ 的方向与电源U的方向 潘再平研究了开关磁阻电机转矩分配函数的控制 相同，其幅值大小正比于所加时间△￡的长短。 方法，避免了换相时刻的过流现象，并提高了电机低速 1．2 转矩与磁链 运行时的效率，且减小转矩脉动n]。韩守义采用角度 对SRM的转矩分析可知，电机的电磁转矩等于 位置控制策略，降低了驱动器件开关损耗，增强了开关 在任意时间内转子位置变化时对应的电磁能变化率， 磁阻电机在高速运行时的效率，并抑制了转矩脉动 ]。 电机的电磁能可由磁链表达，忽略电机内其他磁能影 转矩分配函数方法较适合低速控制，角度位置控制更 响，因此电机的转矩丁(Nm)可近似表为： 适用于高速控制。 T≈ 。 … … … … … … … ．(4) 直接转矩控制可以将低速控制和高速控制相结 合，使电机在低速和在高速均有良好的运行性能。本 电机的基本电磁方程式中相磁链 ( ，i)是电流 文以直接转矩控制理论为基础，结合开关磁阻电机自 和转子位置的非线性表达式，其非线性磁链的偏微分 身特点，采取适合开关磁阻电机的控制方法，该方法是 形式为： 电机产生的磁链控制电机转矩的方向和大小。其方法