【摘要】：開關(guān)磁阻電機(Switched Reluctance Motor,簡稱SRM)是繼傳統(tǒng)電機之后的一種性能極其優(yōu)越的新型電機,SRM因為具有結(jié)構(gòu)簡單,可控參數(shù)多,調(diào)速范圍寬等諸多優(yōu)點而被廣泛應用于家用電器、航空航天、電子機械等各個領(lǐng)域,尤其是電動汽車領(lǐng)域,成為了近年來人們研究的熱點。由于其固有的雙凸極結(jié)構(gòu),其運行時轉(zhuǎn)矩脈動比較大,限制了其實際應用范圍。為了減小轉(zhuǎn)矩脈動,常用四相開關(guān)磁阻電機代替三相開關(guān)磁阻電機,而對于其控制方法上,直接轉(zhuǎn)矩控制是在定子坐標系下分析電機的數(shù)學模型,直接控制磁鏈和轉(zhuǎn)矩,以定子磁場定向,不需轉(zhuǎn)子參數(shù),大大減少了參數(shù)變化對系統(tǒng)性能的影響,從而可以有效地抑制轉(zhuǎn)矩脈動的產(chǎn)生。目前國內(nèi)研究四相開關(guān)磁阻電機直接轉(zhuǎn)矩控制算法較三相開關(guān)磁阻電機要少得多,因此,研究四相開關(guān)磁阻電機的直接轉(zhuǎn)矩控制技術(shù)具有一定的應用價值。四相開關(guān)磁阻電機相比三相開關(guān)磁阻電機的開關(guān)狀態(tài)更多,從而也使控制策略方案更加靈活可變。論文首先分析了磁鏈兩電平狀態(tài)下的直接轉(zhuǎn)矩控制策略,并結(jié)合余弦轉(zhuǎn)矩分配函數(shù),通過兩種控制策略的共同作用來研究對轉(zhuǎn)矩脈動的抑制作用;此外,由于四相SRM相角的特殊性,研究了磁鏈三電平狀態(tài)在四相電機中的應用,并提出了利用增加過渡電壓矢量對開關(guān)表進行優(yōu)化方案,重新設計開關(guān)表。利用Matlab/Simulink仿真軟件對以上四種設計分別進行了仿真,仿真結(jié)果表明,基于余弦分配函數(shù)的直接轉(zhuǎn)矩控制和磁鏈三電平的直接轉(zhuǎn)矩控制相比傳統(tǒng)的磁鏈兩電平的直接轉(zhuǎn)矩控制均能更好地抑制轉(zhuǎn)矩脈動,但相比較而言,磁鏈三電平對轉(zhuǎn)矩脈動的抑制效果最好。
【圖文】：

第 2 章 四相 SRM 數(shù)學模型分析與控制系統(tǒng)四相 SRM 數(shù)學模型分析與構(gòu)與工作原理構(gòu)定子和轉(zhuǎn)子都有凸起的齒極，且都是由的特殊性，因此稱其為雙凸極結(jié)構(gòu)，在向電機提供工作所需的磁場，轉(zhuǎn)子上沒特點。向繞組通電時，定子兩個徑向相形成一對磁極，稱為“一相[20]”。如圖共構(gòu)成四相，再結(jié)合轉(zhuǎn)子的極數(shù)稱該電

河北科技大學碩士學位論文 相繞組的截面圖，此時離 B 相繞組最近的轉(zhuǎn)子齒極在磁力地牽引下接著逆時針；圖(b)為轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)到 20°時的截圖，圖(c)為轉(zhuǎn)到 25°時的截圖，一直到轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)到 3定子 B 相完全對齊為止。在轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)到 30°之前切斷 B 相電源，轉(zhuǎn)到 30°時接通 C源，此時磁通從最近的轉(zhuǎn)子齒極通過轉(zhuǎn)子鐵芯，在磁力的作用下，轉(zhuǎn)子繼續(xù)轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)到 45°前切斷 C 相電源，轉(zhuǎn)到 45°時接通 D 相電源，如圖 2-4 所示，圖(a)為轉(zhuǎn)5°的截面圖，圖(b)為轉(zhuǎn)到 55°的截面圖，一直到轉(zhuǎn)到 60°，如圖(c),從圖中可以看到時的狀態(tài)和 0°時狀態(tài)是一樣的，此時接通 A 相電源，重復以上過程，轉(zhuǎn)子將繼動，往復不斷重復，轉(zhuǎn)子將不停地旋轉(zhuǎn)起來，這就是磁阻電機的工作原理，由通的通與斷直接受控制電路的控制開關(guān)控制，所以又叫開關(guān)磁阻電機。
【學位授予單位】：河北科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TM352

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本文編號：2647816