磁悬浮开关磁阻电机二阶滑模直接转矩控制

为解决单绕组磁悬浮开关磁阻电机(single winding bearingless switched reluctance motor,SWBSRM)运行脉动以及转矩与悬浮力耦合问题,提出了二阶滑模(second order sliding mode,SOSM)—直接转矩与直接悬浮力控制(direct torque and direct suspension force control,DT/DSFC)策略。针对SWBSRM单绕组运行方式,采用五电平功率变换器,结合麦克斯韦应力和机电能量转换原理,推导出SWBSRM磁链、电压、转矩和悬浮力的直接数值解析模型,构建分电压输入模块,实现转矩与悬浮力解耦控制。为进一步提高系统鲁棒性与运行可靠性,消除稳态运行过程中转速脉动,结合超螺旋算法,设计出转矩子系统SOSM控制器,并构建样机控制系统。结果表明SOSM-DT/DSFC能有效消除控制系统的抖振,提高动态特性和鲁棒性,验证了控制策略的合理性与优越性。     

双定子磁悬浮开关磁阻电机直接转矩与直接悬浮力控制

研究一种双定子磁悬浮开关磁阻电机。该电机采用内-外双定子结构,内定子和外定子上分别设置悬浮力绕组和转矩绕组。在结合拓扑结构说明其运行原理的基础上,针对该电机同时存在转矩脉动和悬浮力脉动过大的问题,提出了直接转矩(DT)与直接悬浮力控制(DSFC)策略。比较了传统方波控制策略与所提控制策略下系统的转矩脉动、悬浮力脉动以及转子径向位移波动。仿真结果表明:DT/DSFC不仅能提高系统动态响应速度,而且有效抑制了转矩和悬浮力脉动,削弱了转子径向抖振,验证了所提控制策略的有效性与优越性。