新型两相开关磁阻电机结构综述

开关磁阻电机具有结构简单可靠、有体积小、成本低等特点,两相开关磁阻电机是该种电机中结构较为简单的一种,其应用比单相开关磁阻电机更具有普遍性。本文对国内两相开关磁阻电机的基本结构及其拓扑结构进行综述,推导了开关磁阻电机数学模型,探讨了两相开关磁阻电机本体拓扑结构的研究现状及水平,并针对文献中研究的新型两相开关磁阻电机的结构特点及功能进行分析。     

单转向两相开关磁阻电机控制

研究了单转向两相开关磁阻电机的控制方法。首先,根据被控电机的结构及参数提出了该电机的线性化模型,并给出了电感及转矩的计算公式;然后,研究了电机的起动控制方法,提出了基于电流分配函数的低速运行控制算法,设计了基于神经网络的关断角优化高速控制策略,并给出了神经网络的学习过程及样本训练数据的获取方法;最后,通过实验样机的测试,给出了起动、低速及高速运行时的电流波形,并通过不同关断角控制方案的效率测试,证明了设计的神经网络关断角优化控制策略在全转矩范围内具有效率优势。     

高速开关磁阻电机电磁解析分析方法

磁化曲线计算是SRM解析计算的关键,现有的磁化曲线计算公式大多针对多极数低速SRM,不适用于高速运行的低极数SRM.本文在传统8/6极低速SRM磁化曲线的基础上,推导了4/2极高速SRM三个重要位置的磁化曲线计算公式,并与有限元结果做了对比.对额定工况下的4/2极SRM样机进行了转矩校验,指出了传统校验法的不足,提出了新的校验方法.最后,考虑电机自起动能力,优化了电机转子结构.     

四相开关磁阻电机控制器设计

开关磁阻电机调速系统是一种新型调速系统，设计完善可靠的控制器是非常重要的，控制器由微机控制器，功率变换电路，驱动电路，传感器几个部分组成，本文分析了开关磁阻电机的调速方法，对系统主要部分进行了设计，最后给出样机实验结果，证实了系统设计的可行性。     

高速开关磁阻电机用纳米晶定子铁心磁特性研究

以1台4/2极结构高速开关磁阻电机(SRM)为研究对象,研究纳米晶铁心磁特性及其对电机性能的影响。将采用叠块切割法制备的纳米晶定子铁心与传统硅钢冲片铁心做对比测试。搭建电机测试系统,对分别装配两种定子铁心电机的静态特性和负载运行性能做对比分析。结果表明:纳米晶合金铁心具有高磁导率、低矫顽力及低损耗特性,在1 kHz、1 T条件下,其损耗仅为35W300硅钢铁心的1/20;纳米晶合金铁心提高了SRM在铁心不饱和区的相电感峰值,并在转速25 000 r/min负载运行下显著降低了电机温升和输入功率。研究结果可为高效、高速SRM设计提供参考。     

开关磁阻电机两相励磁条件下互感的实验研究

通过引入互感的方法,表征开关磁阻电机相邻两相同时励磁条件下的每相磁链与单相励磁条件下每相磁链的差别,建立了互感的计算模型,采用实验的方法测取了样机的自感特性和互感特性,分析了互感随转子位置和相电流的变化规律。理论分析了两相励磁条件下互感对输出转矩的影响,并通过实验进行了验证。推导了计入互感时的相电压平衡方程和转矩建模方法,在此基础上完成了调速系统的建模和仿真。研究表明:偶数相开关磁阻电机存在电磁不对称励磁相,长磁路励磁相的负互感使输出转矩有所减小,一个导电周期内转矩波形不规则,转矩脉动有所增加,本文可为开关磁阻电机的准确建模及高性能控制提供理论依据。     

新型四相开关磁阻电机主电路研究

提出了一种新型的无电容ＰＷＭ控制的开关磁阻电机主电路方案、并进行了仿真计算和实验验证。     

5相开关磁阻电机直接转矩控制系统研究

针对5相开关磁阻电机进行了直接转矩控制策略的分析与研究,提出了5相开关磁阻电机10个有效电压空间矢量的构造原则,通过5/2变换得到合成定子磁链,分析了在定子磁链空间的10个区域内,如何选择合适的电压矢量来快速达到磁链和转矩按给定变化的要求,以保证磁链和转矩基本不变,并给出了5相开关磁阻电机直接转矩控制的开关表。对5相开关磁阻电机直接转矩控制进行了仿真,仿真结果表明,这种控制策略能够有效地抑制转矩波动,系统动静态特性良好。     

电动汽车用开关磁阻电机温度场分析研究

对一台电动汽车用110 k W水冷式12/8极开关磁阻电机工作时的温度场进行数值分析,为其在实际应用中提供可靠理论依据。利用Solid Works软件建立了开关磁阻电机三维实体模型;采用ANSYS Maxwell软件计算了电机在额定状态下的铜耗和铁耗,确定了损耗热源;借助有限元方法对电机三维磁热耦合仿真模型进行了数值分析计算,深入分析了额定运行状态时的电机温度场分布规律。分析结果表明,在额定工况下,电机内部温度符合电机的热设计要求,为该类电机应用在电动汽车上提供了可靠的理论依据。     

电动摩托车用开关磁阻电机控制策略研究

以1kW开关磁阻电机驱动的电动摩托车为控制对象。分析和对比开关磁阻电机的三种主要控制方法。结合电动车辆的实际工作状况,提出了一种适用的复合控制方法,以提高开关磁阻电机的电动模式系统效率。其次,结合电动车辆的工况标准开关磁阻电机的再生制动进行了分析,提出了以PWM控制为主的优化角度控制策略。     

不同结构高速开关磁阻电机对比分析

采用电磁场有限元仿真软件Jmag-studio,建立高速开关磁阻电机的模型,给出了功率变换电路,构建了一个完整的仿真系统。通过对不同结构的高速SRM进行计算,得到了SRM随转子位置变化的电感曲线,同时得到了转矩和相电流曲线。     

新型四相开关磁阻电机驱动系统

传统开关磁阻电机设计对相绕组间的互感很少考虑或认为对电机的性能影响不大而不考虑。但四相开关磁阻电机驱动系统稳态运行时相绕相间互感作用明显，严重影响系统的整体性能。本文首次提出了一种新的设计方案，通过将绕组反向串联和两相同时激磁，使电机定子磁极的极性沿圆周Ｎ－Ｓ相间均匀分布，能量转换通过绕组间的互感随转子位置的变化率来实现。新方案使系统的整体性能有很大提高。     

转辙机用开关磁阻电机的研制

文章基于转辙机用开关磁阻电机的工作特性和特殊要求，对开关磁阻电机本体及其控制器和功率变换器的研制进行了阐述。     

电动车用开关磁阻电机驱动系统

开关磁阻电机具有结构简单、转速范围宽、可靠性强、可控参数多等特点,适合作为电动车的驱动电机。首先介绍了电动车开关磁阻电机驱动系统组成,设计了以ds PIC30F6010A为主控制器和EPM570T100C5N为辅助控制器的车用控制器。设计了逻辑输入和逻辑输出电路,实现输入信号和输出信号的逻辑综合,简化控制系统设计。根据电机不同转速区域,设计了不同的控制策略,提高了电机调速范围和平滑度:在低速区域内,基于转速电流双闭环控制策略,采用电流斩波控制,限制绕组电流,减小转矩脉动,保证电机转速的稳定性能和跟随性能;高速区域采用电流斩波和开通角、关断角角度控制交错控制的方式,调整绕组导通位置,实现电机宽范围调速的目的。最后,在搭建的试验平台上验证了控制策略的可行性,对转速、电流波形进行了对比和分析,测试了车用开关磁阻电机驱动系统的调速性能。     

六相开关磁阻电机双通道运行的仿真研究

文章介绍了12/10六相SR电动机双通道工作的基本原理。仿真分析了SNSN、SSNN两种不同绕组连接方式下,电机单相通电时的自感、互感特性,对应不同斩波电流的静态起动转矩。并仿真了两种绕组连接方式下,电机恒速1000 r/min,1500 r/min运行时单通道、双通道运行的输出转矩。仿真结果表明双通道运行时两种连接方式静态起动、动态运行性能相差不大,单通道运行时,采用SSNN连接方式静态起动转矩、恒转速输出转矩都明显高于SNSN方式。     

四相开关磁阻电机直接转矩控制方法研究

目前三相开关磁阻电机直接转矩控制方法,是三相交流电机直接转矩控制基本方法的应用,不适合任意相开关磁阻电机.针对应用广泛的四相开关磁阻电机直接转矩控制方法进行研究,提出了四相开关磁阻电机磁链矢量的构造方法和电压矢量的选择原则,实现了四相开关磁阻电机直接转矩控制.该方法的研究结果和控制规则,很容易扩展到任意相开关磁阻电机,...     

开关磁阻电机原理

磁阻电机是指电机各磁路的磁阻随转子位置而改变，因而电机的磁场能量也将随转子位置的变化而变化，并将磁能变换成机械能。这种结构与步进电动机相似，开关磁阻电动机的运行亦遵循“磁阻最小原理”，即磁通总是沿着磁阻最小的路径闭合。而具有一定形状的铁心在移动到最小磁阻位置时，必使自己的主轴线与磁场的主轴线重合。当定子极励磁时，所产生的磁力会力图使转子旋转到转子极轴线与定子极轴线重合的位置，并使励磁绕组的电感最大。若以中定、转子所对的位置作为起始位置，然后依次给四相绕组通电，转子会逆着励磁顺序以逆时针方向连续旋转：反之，则转子会沿顺时针方式转动。可见，开关磁阻电动机的转向与相绕组的电流方向无关，而仅取决于相绕组通电的顺序。     

隔爆型开关磁阻电机

通过设计实例阐述了开关磁阻电机的原理和优点，介绍了隔爆型开关磁阻电机结构设计和电磁设计的特点，并对技术水平进行了分析。     

基于ASIC的高速开关磁阻电机数字控制器

为了提高高速开关磁阻电机(SRM)控制器的系统性能,简化控制电路,设计了一种具有角度控制功能的专用集成电路(ASIC)SR3P10K07A.基于ASIC,开发了一套高速SRM数字控制器.其转子位置信号处理、角度解算等功能由SR3P10K07A完成,执行效率高、抗干扰能力强.而微处理器(MCU)仅负责控制算法实现和状态检测等功能,对MCU的资源需求大幅减少,因此可选用单片机(SCM)来实现高速SRM的实时控制.最后,该控制器在一台高速SRM样机上进行了实验,样机最高转速达到130 000 r/min.试验结果表明,所设计的数字控制器可有效满足高速SRM的控制要求.