开关磁阻电机静态特性和动态特性的有限元仿真分析

针对开关磁阻电机单相绕组通电励磁,双相绕组通电励磁两种不同工作方式,以四相8/6极样机为例,使用有限元分析软件Maxwell 2D,分别对电机的磁场分布.磁链.电流特性、电感特性、静态转矩等静态特性进行了仿真和参数化分析对比;利用Maxwell 2D瞬态仿真模块,为电机连接功率电路,采用优化的控制参教对开关磁阻电机的起动至稳态运转的动态过程进行了仿真分析,得到电机的各相绕组电流、输出转矩等动态特性,根据电机材料属性计算得到电机的铁心损耗.分析过程和仿真结果可以为开关磁阻电机的本体设计、性能校核分析、控制策略优化等研究提供可靠依据.     

转矩脉动控制下开关磁阻电机振动特性分析

为探究开关磁阻电机在转矩脉动控制方式下的电磁振动,采用控制电路和有限元分析相结合的方法,模拟仿真了实际工况下电机的振动特性,并进行了实验验证.首先有限元分析了开关磁阻电机的机电特性,建立了转矩分配函数控制方式;然后将该脉动控制方式下的电路参数,作为开关磁阻电机磁机械耦合有限元数值模型的输入,获得电机转矩脉动控制下的振动特性;最后实验验证了该模型方法的正确性.本文研究对设计综合性能优良的开关磁阻电机具有十分重要的意义.     

开关磁阻电机定子系统磁固耦合解析建模分析

建立了开关磁阻电机定子系统磁固耦合振动微分方程;在考虑开关磁阻电机位移场与电磁场相互作用、相互影响的条件下,利用麦克斯韦张量法和磁路法,推导出开关磁阻电机定子系统所受径向电磁力;结合梁函数组合法解得定子系统径向振动位移表达式。以一台8/6样机为例,将所求结果与二维有限元分析结果进行了对比,验证了所建模型的有效性,所建模型符合实际开关磁阻电机结构及运行特点。     

开关磁阻变速恒压发电控制研究

在matlab／simulink中对一台三相12／8极开关磁阻发电机的变速恒压工作情况进行了建模仿真,通过SRMFEM建立了开关磁阻发电机非线性本体模型,这在一定程度上保证了仿真结果的准确性在自励发电模式下,通过对电压、电流的两点式闭环,探讨了变速恒压情况下开关磁阻发电机的动静态响应．仿真结果表明：开关磁阻发电系统在变速的情况下依然有很不错的发电特性．但是,在仿真结果中,同样也可以发现,因为开关磁阻发电机是一个多变量、强耦合的非线性系统,在能量转换的过程中,虽然有滤波电容的平波作用,输出直流电压的脉动还是无法避免,在一些应用要求较高的场合,须在动态响应和发电质量两者之间权衡优化控制策略及相关拓扑电路的设计是下一步研究的问题．     

用8098单片机控制的开关磁阻电机双闭环调速系统

开关磁阻电机调速系统的控制器是由８０９８单片机、功率变换器、驱动电路及传感器等几个部分组成．系统具有对开关磁阻电机起动、制动、停车、变速控制和速度显示功能．实验证明，本系统具有良好的调速性能和控制特性．     

两种开关磁阻电机系统的对比研究

从电机输出容量,功率变换器、基本工作频率及对转矩脉动影响等方面,对常用的三相开关磁阻电机系统物四相开关磁阻电机系统进行了对比分析,结果表明,无论是用作电动机系统,还是用作发电机系统,由三相双开关功率变换器和三相６／４结构电机组成的开关磁阻电机系统的电机单位体积输出容量和系统效率均比由四相分裂电源式功率变换器和四相８／６结构电机组成的开关磁阻电机系统高。     

小功率开关磁阻电机驱动系统设计

介绍了开关磁阻电机的原理以及本次实验所用到的三相12/8极48 V小功率开关磁阻电机,并以ARM单片机STM32F051为控制核心构成了调速系统,按功率变换器设计要求将MOS管并联使用,并根据选用的MOS管介绍它的驱动电路HIP4086,同时简要介绍了开关磁阻电机调速系统的各部分检测电路、保护电路,最后通过观察堵转和额定时SRM相电流和相电压波形以及对波形进行观察、分析,验证了控制器良好的调速性能.     

开关磁阻伺服电机传动系统研究

该方法描述了开关磁阻电机单机伺服系统基本组成和开关磁阻电机双机伺服系统的基本组成,给出了Matlab/Simulink环境下所建立的开关磁阻电机双机伺服系统的非线性仿真模型.进行了开关磁阻电机双机伺服系统仿真,仿真结果表明,X轴方向给定位置、Y轴方向给定位置虽不同,而X、Y方向到达给定位置的时间相同.最后,给出了开关磁阻电机双机伺服系统样机的实物照片和实验结果.     

基于模糊PID的开关磁阻电机调速系统研究

针对开关磁阻电机的非线性和强耦合性,采用了模糊自整定PID调速的控制策略;在此基础上,详细介绍了模糊自整定PID控制器的设计;然后采用Matlab工具箱对基于模糊自整定PID的开关磁阻电机调速系统进行了仿真,并将该仿真结果与基于常规PID的开关磁阻电机调速系统的仿真结果进行了对比;对比结果表明,基于模糊自整定PID的开关磁阻电机调速系统具有良好的动态性能.     

基于MATLAB/SIMULINK的开关磁阻电机的动态仿真模型

基于开关磁阻电机的基本方程式,利用MATLAB—SIMULINK环境下的基本模块。搭建了一个开关磁阻电机驱动系统的动态仿真模型,可对给定参数的开关磁阻电机的动态特性进行仿真．此模型具有仿真便捷,结果直观,便于对开关磁阻电机的动态特性进行分析等特点,从而可为优化该类电机的设计和控制策略提供依据．     

开关磁阻电机等效磁网络模型的建立与仿真

利用开关磁阻电机的等效磁网络模型，推导出了电机绕组满足的以绕组磁链为状态变量的微分方程，建立了电机稳态运行分析的数学模型．根据所建立的数学模型，结合系统的驱动模式，对电机在角度位置控制方式下的稳态运行特性进行了仿真分析．仿真过程中提出了一种求解状态方程的新方法，此方法不仅简化了仿真程序，而且使仿真计算原始数据的精度和计算速度大大提高。     

用双开关磁阻电机的汽车能量再生制动技术

在分析开关磁阻电机再生制动机理的基础上,结合汽车制动要求,建立了再生制动转矩计算及能量回馈模型,设计了基于双开关磁阻电机前驱的汽车制动能量回收系统方案,并提出了系统控制策略。在汽车制动能量再生试验台上进行了在环仿真试验,结果表明,采用该系统方案的制动能量回收率在中小制动强度下比单个电机方案高10%以上,在制动强度越大,双电机制动能量回收率值比单电机制动时的越大。     

模糊自适应PID控制在开关磁阻风力发电系统中的应用研究

针对风速的突变性和不确定性,以及开关磁阻发电机的非线性和强耦合性的特点,提出了基于模糊自适应PID闭环控制优化输出电压的方法。介绍了开关磁阻发电机系统的运行原理和模糊自适应PID控制原理,并利用Matlab/Simulink工具分别对常规PID控制和模糊自适应PID控制下开关磁阻发电系统的输出电压进行仿真及对比分析。实验结果表明:模糊自适应PID闭环控制输出电压控制精度更高,动态性能更好,抗干扰能力和鲁棒性较强。     

一种开关磁阻电机调速系统的设计

介绍了单神经元自适应PID算法原理,提出了以单神经元自适应PID控制算法为核心的四相8／6极开关磁阻电机调速系统设计。以MCS80C196KC单片机作为控制器,对调速系统的硬件电路和软件部分进行了设计,实现了单神经元PID自适应控制算法在开关磁阻电机调速中的应用。实验证明,该控制算法有助于改善开关磁阻电机的调速性能。     

SR电动机双激磁路型式及其对径向力的影响

针对三相６／４结构和四相８／６结构开关磁阻电动机,采用二维有限元磁场计算方法,分析了在两相通电双激状态下,不同磁路型式对电机通电相定子极所受径向力的影响．从提高电机出力、减小通电相定子极所受径向力的角度出发,三相６／４结构和四相８／６结构开关磁阻电动机应采用ＮＳ－ＳＮ型磁路     

横向磁通开关磁阻电机转矩能力的分析

设计了1台永磁屏蔽的横向磁通开关磁阻电机(PM-shield TFSRM)。通过在定、转子极间装设永磁体来屏蔽气隙中的漏磁,以提高输出转矩。采用三维有限元分析方法对电机的磁场进行了分析,表明了永磁屏蔽的有效性。在相同电流通过时,具有永磁屏蔽的横向磁通开关磁阻电机的平均转矩比没有永磁屏蔽的提高近1倍。     

相12／8极高压开关磁阻电机设计及仿真

根据开关磁阻电机的工作原理及结构,简要概述了电机参数设计方法、注意事项及步骤,给出了一台12／8极高压开关磁阻电机实验样机参数,利用Ansoft／Maxwell软件对电机参数进行了二维全场域的有限元分析和计算。得出了转矩脉动、绕组电流等波形以及电机磁力线分布、磁通密度云图分布。仿真结果和实验结果验证了参数设计方法的正确性,为今后开关磁阻电机的改进和优化提供了依据。     

单相开关磁阻电机径向力的研究

针对开关磁阻电机特殊双凸极结构和非线性磁饱和产生较大电磁噪声的问题,设计一台相数最少的新型结构单相开关磁阻电机。对引起电磁噪声的径向力进行计算,分析径向力的产生原理和分布情况,采用有限元仿真软件Ansoft对其进行静态和动态磁场的仿真,并从结构参数出发对定子所受径向力进行优化,从而减少单相开关磁阻电机的电磁噪声和转矩脉动。