【2017年整理】开关磁阻电动机原理.ppt

7.2.1 开关磁阻电动机原理;一、开关磁阻电动机的工作原理;图5-21 开关磁阻电动机传动系统结构;基本结构;图5-22 开关磁阻电动机的基本结构;工作机理;转速的计算;优点;不足;图5-23 四相开关磁阻电动机原理接线图;二、开关磁阻电动机的运行分析;转矩特性;旋转电势引起的压降为正表示吸收电功率，产生驱动转矩，输出机械功 当旋转电势引起的压降为负则表示是发出电功率，产生制动转矩 所以在开关磁阻电机中，为获得较大的有效转矩应避免产生制动转矩，在绕组电感开始随转子位置角 θ的增大而减少时应尽快使绕组中电流衰减到零，这点十分重要。;在开关磁阻电机中，电磁转矩的调节主要是通过控制功率开关的开、关时刻，即开关元件的导通角 α1和截止角α2 来实现的 设在图 5-24中 的 I 区 内 触 发 导 通 功 率 开 关 (α1θ1)；在 II 区内关断功率开关 (θ1α1θ3)。在这种??况下，相电流的波形将如图 5-25所示，它可以分为五段。;图5-25 电动机工作时的相电流波形;电流特性;(2)第二段;从5-19可以看出，开关磁阻电机的负载电流与许多参数有关，其中属于可控的因素是导通角α1，不 同 α1的可能形成不同的电流波形。如图 5-26所示。;(3)第三段;(4)第四段;(5)第五段;开关磁阻电机要实现再生制动非常方便，只要加大α1 使相电流主要出现在 ,的区段即可，其电流、磁链、电感、转矩和转子位置角θ的关系如图 5-27所示。;7.2.2 开关磁阻电动机的控制;一、开关磁阻电动机运行特性和控制方式;图5-28定子相电流有效值与α1 、α2 的关系;在开关角 α1 、α2一定条件下电源电压Us一定时,电流的标么值与电机转速无关,但实际相电流和电流基值均正比于工作周期,反比于电机的转速,因此电机低速运行时电流的峰值将显著增大。为了限制低速运行时的过大电流，通常需采用斩波 (PWM)实现恒流控制，图 5-29示出了斩波控制下的相电流波形。;2.转矩控制; 式(5-28)说明： 在开关角 α1 、α2不变的情况下，开关磁阻电机的转矩和输入电压Us 的平方成正比，和转速的平方成反比，具有与串激直流电动机相仿的机械特性 在一定转 速 下 提 前 导 通 功 率 开 关，即 减 小 α1 角，可 增 加 相 电 流 直 线 上 升 时 间 ，增大了电机的转矩 在 α1一定的情况下，增加α2 ，使产生电磁转矩的区间增加， 也可以使平均转矩增大。但是 α2过大时续流阶段可能会产生制动转矩，这是不利的一面。;3.转矩脉动和噪声控制;振动、噪声产生原因;抑制噪声的办法;4.开关磁阻电机的控制方式;双四 拍 运 行(每相通电1/2周期);图5-32 开关磁阻电动机的转矩脉动;5.开关磁阻电机的机械特性;图5-33 开关磁阻电动机机械特性;二、开关磁阻电动机的控制系统;1.位置检测系统;图5-35 位置检测信号及组合逻辑;2.功率变换器;主电路一;主电路二;主电路三;再 见!