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。     

四相无中点电容裂相式开关磁阻电机驱动系统研究

针对小功率低速的电动自行车场合,文中开关磁阻电机系统选用了无中点电容的裂相式拓扑,将电机的绕组反向串联后再采用星形连接;通过在中点接入不同电容,结合有限元仿真,得出无中点电容电路中点电压脉动的特点;进一步分析了无中点电容裂相式主电路中点电压脉动对电机的电流和效率的影响。最后,通过中点电容对比实验,验证了中点电压脉动的仿真分析结果;通过系统起动和加载实验,说明四相无中点电容裂相式开关磁阻电机系统运行稳定高效,控制方法可行。     

四相SR无电容裂相式主电路的分析与应用

本文开关磁阻电机系统采用无电容裂相式主电路,每相半周期导通。电机内部相绕组线包反相串联,四相绕组星形连接;具体分析了裂相式主电路中点电压脉动的原理,总结出无中点电容电路运行情况,并通过仿真验证了分析的结果;两相同时通电产生转矩,并提出适合于四相无电容裂相式的角度位置控制策略,整个调速范围使用PWM调压控制。最后,通过实验验证,四相无电容裂相式开关磁阻电机系统稳定可靠运行,控制方法可行。     

开关磁阻电机功率变换器拓扑结构新技术

开关磁阻电机控制器中的功率拓扑电路结构不同与其他调速电机逆变器结构,其形式灵活多样,各具特点。本文在分析现有典型开关磁阻电机功率变换器结构特点的基础上,综述国内外开关磁阻电机新型驱动功率变换器拓扑电路形式,总结新型功率拓扑结构技术特点,并根据相关文献分析各种功率拓扑结构的优缺点。     

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,...     

六相开关磁阻电机N+2功率变换器断路故障状态下的中点电流特性分析

针对多相开关磁阻电机(switchedreluctancemotor,SRM)功率变换器结构复杂、体积大、成本高,电机本体出线过多等问题,该文提出一种N+2式功率变换器拓扑,并将其应用于六相SRM。该拓扑采用2个开关管代替裂相式拓扑中的中点分压电容,可有效地减少功率变换器的成本和重量,同时具有一定的容错运行能力。另外,由于2个中点开关管的引入,各相并非完全独立运行,中点电流包含各相电流的信息。该文介绍在5种不同故障情况下中点电流的变化情况,对比不同故障对输出转矩的影响。最后利用一台12/10结构的六相SRM对提出的N+2功率变换器进行相关实验。观测正常工作状态和不同故障状态下相电流、中点电流等特征波形的变化。实验结果可以验证理论分析的结果。     

开关磁阻电机的几种功率变换器拓扑的性能分析

通过对开关磁阻电机运行原理的分析，提出开关磁阻电机对功率变换器的一般要求并给出了驱动开关磁阻电动机的功率变换器的八种电路拓扑，分为传统型和改进型两类。对其中每一种电路拓扑的性能、优缺点、适用场合等进行了分析研究。     

小功率开关磁阻电机功率拓扑和驱动技术研究

研究了应用于不同开关磁阻电机的功率拓扑结构和驱动方案。利用PSpice对电容裂相型、电容储能型两种功率拓扑仿真分析,对不同功率拓扑的运行机理进行研究。针对仿真结果分析的前者电源电压利用率低、后者主开关的耐压要求高和控制稍微繁琐等问题,选择了一种适用的不对称半桥式拓扑,并针对该拓扑的特性给出了合理可靠的驱动方案。实验表明,本文所选择的不对称半桥模式驱动方法灵活,并提供斩波期间的续流和换相时快速的退磁反馈回路,可获得较小的转矩脉动。     

高速两相4/2结构SRM锥形转子结构优化设计

针对传统两相4/2结构开关磁阻电机存在转矩死区而无法自起动的问题,提出了一种新型锥形转子结构的开关磁阻电机。首先建立了传统转子结构和锥形转子结构的两相开关磁阻电机静态有限元模型,分别对两种结构开关磁阻电机的电感特性、静态转矩特性进行了对比分析。优化了锥形转子的偏心半径,得到了锥形转子的最优尺寸参数。仿真结果表明所设计锥形4/2结构开关磁阻电机没有转矩死区,具有自起动能力,平均电磁转矩符合高速烘干机的设计要求。最后试制了样机,搭建了控制系统的软硬件平台,进行了样机试验,实测结果验证了设计和控制方案的有效性。     

一种新型四相SR电机功率变换器的分析与设计

功率变换器是开关磁阻电机调速系统(SRD)中的重要组成部分,现有的各种功率变换器都存在着种种问题和不足,关键是不能保证较好的性能价格比。通过对两种常用的四相开关磁阻电机(SR)功率变换器主电路的分析,优化和综合常用的主电路,给出了目前最优的四相SR电机功率变换器主电路型式,即最少主开关型,提高了经济性和实用性。结合研制实践,介绍了5.5kW的SR电机新型功率变换器的实际电路、主要器件及其定额的选择。该方案已成功地通过了实验应用,结合降低SR电机转矩波动的有效手段,实现了电机实时双相绕组通电稳定运行。     

开关磁阻电机的发电运行及其数字仿真研究

分析了开关磁阻电机SRM（Switched Reluctance Motor)的发电运行机理,给出了其系统框架和控制方式,并通过仿真试验证实了开关磁阻发电机SRG（Switched Reluctance Generator)应用的可行性,从而可以为开关磁阻发电机系统的设计提供依据。     

磁悬浮锥形电机悬浮力建模与分析

针对传统的磁悬浮开关磁阻电机（Bearingless Switched Reluctance Motor, BSRM）只能实现转子的两自由度悬浮的问题,设计了一种锥形无轴承开关磁阻电机（Conical Bearingless Switched Reluctance Motor, CBSRM）,使其能够实现电机转子在五自由度上的主动悬浮控制。对该电机机理、工作方式作了详细的研究,剖析出电机悬浮力的等效磁路并精确推导了其数学模型。利用ANSYS软件对该电机进行建模及仿真,分析了该电机的电磁特性,包括悬浮特性、转矩特性,以及他们之间相互的耦合。仿真结果表明该电机结构符合机理,能够实现电机五个自由度的主动悬浮控制,并在电机本体上减小了转矩与悬浮力之间的耦合。     

样条函数仿真开关磁阻电机稳态特性

鉴于开关磁阻电机的电磁关系很复杂,采用Ansys有限元分析软件计算开关磁阻电机的磁链曲线和矩角特性,利用有限元计算结果建立了开关磁阻电机的数学模型,采用样条函数仿真法实现开关磁阻电机的电流和转矩波形计算,仿真样机稳态特性。     

无位置传感器开关磁阻发电机控制系统研究

传统的开关磁阻发电机(SRG)调速系统中的位置传感器给其推广应用带来了诸多限制,如系统结构的复杂度加大、成本提高、可靠性降低等。本文采用高性能DSP实现数字磁链积分器,然后根据电机的磁链模型,利用磁链、相电流对转子位置进行估算。本控制系统在风力发电实验中证实了位置观测误差小,系统动态特性好,速度调节范围宽。无位置传感器开关磁阻发电机控制系统简单可靠,可实现更有效地利用风能。     

基于非线性模型的开关磁阻电机自适应模糊控制

开关磁阻电机（SRM）结构特殊且具有严重非线性,开关磁阻电机驱动系统（SRD）更是一个多变量高度耦合,非线性极强的控制系统,采用常规控制方式难以获得良好的控制效果,为研究自适应模糊控制对SRD控制系统的有效性,本文从建立SRM非线性电感模型入手,导出适合于控制策略研究的SRM非线性数学模型,基于此模型进行了SRD系统自适应模糊控制的仿真与实验研究,结果表明这种自适应模糊控制能使SRD获得较好的动,静态特性。     

基于正弦模型的开关磁阻电动机输出转矩脉动的最小化

提出了一种新的开关磁阻电动机输出转矩的正弦模型,基于正弦模型介绍了开关磁阻伺服电动机控制系统的输出转矩消脉动控制策略,并对上述的控制策略进行了仿真,最后以三相(12/8)结构的开关磁阻伺服电动机为对象进行了相关实验.试验验证了该输出转矩消脉动方案的可行性.     

开关磁阻发电机系统研究

介绍了开关磁阻发电机的基本工作原理。给出了相电流数学模型 ,并给出了反映平均电磁转矩、平均电磁功率、转速、相绕组励磁电压和输出电压之间的解析表达式及其系统能量分析。结合某样机系统提出了一种用不含CPU的低成本硬件控制器实现的固定导通角PWM控制策略。实践证明 ,开关磁阻发电机系统在较宽的转速范围内具有较高的系统效率 ,同时较高的电机运行转速有利于提高电机的单位体积输出功率。     

新型开关磁阻位置伺服电机系统

提出了一种新型的开关磁阻位置伺服电机系统方案，对该系统进行了理论和实验分析，并开发了一种在自动门控制系统中使用的４０Ｗ的开关磁阻电机。     

基于双DSP的磁浮开关磁阻电机全数字控制器

根据磁浮开关磁阻电机(SRM)对控制器硬件资源及实时性的要求,基于双DSP与双口RAM,研制了磁浮SRM的全数字控制器。控制器以2片DSP为核心,来满足磁浮SRM旋转和悬浮功率变换器对PWM调制信号的需求,双口RAM用于实现2个DSP之间的信息实时共享,旋转控制用功率变换器采用传统不对称半桥电路,悬浮用功率变换器采用2块IPM模块,双DSP管理3套功率变换器以实现同时旋转控制和悬浮控制。制作了全数字控制器实验样机,进行了实验测试。实验结果表明,两DSP可协调工作,实时交换所需数据,能有效地完成对磁浮SRM的控制。     

开关磁阻电机驱动系统电流波形及其对系统性能的影响

开关磁阻电机驱动系统具有电机结构坚固、系统调速特性优良等特点,整个系统的输出特性与电机电流波形有密切的关系,本文在分析开关磁阻电机电流波形特点与电机输出特性的基础上,结合所研制的样机,分析了电机电流波形对系统运行特性的影响,导出了开关磁阻电机实现最优运行的电流控制策略.