分块开关磁阻电机的研究现状及其新结构构想

分块开关磁阻电机通过分块的定子或转子结构,可获得较短的磁路以减小铁心损耗,圆柱形的转子可缩减风(油)阻,结构和电磁的隔离能增强电机可靠性及容错性.本文对现有的各型分块开关磁阻电机的结构和磁路进行了解析,在此基础上,提出了双极性励磁分块转子开关磁阻电机、环状绕组分块转子开关磁阻电机、C形分块定子开关磁阻电机、E形分块定子...     

基于磁链分析模型的开关磁阻电动机数字仿真

提出基于磁链的开关磁阻电动机(SRM)分析模型。该模型仅仅需要电机几何尺寸和材料电磁参数,不需要实验测量数据或者有限元分析数据,为计算机辅助设计、仿真分析以及预测电机性能提供了分析模型。该模型通过Matlab/simulink来实现。其仿真结果与有限元分析软件Ansoft分析结果吻合。该文将上述分析模型应用于1台550W 6/4极三相开关磁阻电动机的非线性仿真研究中。仿真结果反映了SR电机实际工作特性,有限元分析结果验证了该分析模型的可应用性。     

开关磁阻电动机非线性磁链模型

由于开关磁阻电机磁路的不规则和局部区域磁场的严重饱和,物理的解析方法建立其磁链模型是非常困难的.该文提出了一种数学拟合的非线性解析建模方法,它依靠开关磁阻电机全域的磁化特性拟合解析的磁链模型.并依靠最小二乘法来确定磁链模型的参数,从而保证了非线性磁链模型将能反映开关磁阻电机全域的磁化特性.最后给出的本模型和其它两种磁链模型求解静态转矩特性的仿真比较证实了本模型的有效性.     

开关磁阻电机的精确转矩解析模型及基于Dymola的动态仿真

在有限元分析的静态特性参数基础上,建立了开关磁阻电机(SRM)的一个新的快速解析非线性模型,模型的磁链曲线和转矩曲线与有限元的分析结果都比较吻合。基于Dymola平台建立了SRM及其驱动系统的模块化模型,目的是建立一个通用性强、扩展性好,并相对完善的SRM元件库,进而搭建系统模型,分析其动态性能参数以达到优化设计。本课题所开发的SRM模型库也适用于基于Dymola平台所开发的其他动力系统(如航空动力系统)的耦合仿真分析,为综合系统的优化设计提供分析依据。基于Dymola/Modelica给出仿真实例,验证了模型的准确性和可行性。     

基于结构参数的开关磁阻电机非线性模型

开关磁阻电机(SRM)具有简单的结构,但其电磁关系却很复杂,且具有深度局部饱和效应,从而造成其高度的非线性。这是导致其精确数学模型难以建立的主要原因之一。文章根据给定的一套完整的电机结构参数,应用改进的快速非线性法和快速非线性仿真法,并给出相应的改进程序,将其应用在Matlab/Simulink环境下,建立了一种新型的开关磁阻电动机非线性仿真模型。仿真结果证明:该模型与现有的线性模型和准线性模型相比有很大改进,其结构较为简单,结果较为精确,能够准确反映开关磁阻电机的各项稳态性能,若在此模型基础上加上调速控制环节,对于有效分析开关磁阻电机各项性能和深一步研究SRM控制算法具有深刻意义。     

一种新型的磁悬浮开关磁阻发电机

为了减弱传统磁悬浮开关磁阻发电机内悬浮力绕组与发电绕组之间存在的强耦合问题,并改善悬浮力性能,提出了一种新型的磁悬浮开关磁阻发电机。结合电机结构说明了运行机理,并基于磁通分布以及绕组磁链的有限元计算结果推导了数学模型。该发电机的混合定子上依次设置悬浮极和发电极,可以减弱悬浮和发电子系统的耦合影响,实现二者的独立控制,并且悬浮极与转子齿的对齐面积等于转子齿宽,可以在发电机运转过程中产生恒定的悬浮力,增强径向负载能力,改善悬浮性能。有限元仿真结果验证了所提方法的正确性和有效性。     

开关磁阻电机考虑互感下仿真模型的建立

目前开关磁阻电机仿真模型的建立很少考虑互感的影响,但实际电机电流换相过程中,相邻相产生的互感最大值可以达到自感的6.4%-7.0%根据所测得的互感磁链值,在Matlab下建立了考虑互感的开关磁阻电机模型,并对考虑互感和没有考虑互感的仿真结果进行比较,结果可知,考虑互感下电机模型的仿真结果更接近实际情况.     

基于遗传算法的开关磁阻电机T—S模糊模型

开关磁阻电机(SRM)磁路高度饱和及双凸极结构使相绕组的磁链是转子位置和相电流的非线性函数.建立这一非线性映射是准确解算SRM特性的基础.采用Takagi-Sugeno (T-S)模糊逻辑来建立开关磁阻电机的非线性模型.所建模型具有结构简单、训练周期少、运算速度快、鲁棒性强的特点.为提高模型的精度,模型的参数应优化.但本模型目标函数的梯度信息很难得到,这样传统的基于梯度信息的优化方法很难被用来优化模型的参数,为此采用遗传算法来优化模型参数.遗传算法是一种并行、随机但直接进化最适合个体且不依赖计算局部导数来引导搜索过程的一种优化算法.模型输出数据与实测数据和泛化样本数据十分接近.仿真的电流波形与实测的电流波形很吻合,表明所建立的模型具有精度高、泛化能力强、运算速度快、鲁棒性强的特点.     

无轴承开关磁阻电动机模型分析与控制

在研究无轴承开关磁阻电动机的电机模型后,对影响它的六个悬浮力系数进行了仿真分析,在此基础上对这六个悬浮力系数合理简化,并针对径向两自由度的解耦提出三种参数的控制器。采用反馈线性化方法进行了动态解耦,最后分别采用三种参数的控制器在Matlab环境下进行了整个径向位置控制系统的仿真建模。仿真结果显示,控制器采用两个参数时就可达到比较好的解耦效果。     

开关型磁阻电动机调速系统的发展及现状

文章从SRD应用方面的发展,SR电机设计方面的发展,功率变换器设计方面的发展及控制系统设计方面的发展等4个方面对开关型磁阻电动机调速系统（SRD）国内外近30年的研究进程及发展现状进行了较全面的总结和评述。     

开关磁阻电机变双电流阈值的无位置传感器技术

为了实现开关磁阻电机初始位置判断和低速运行位置估计方法统一,提出一种基于双电流阈值电感分区与脉冲注入相结合的开关磁阻电机位置估计方法。利用相电感、脉冲电流以及转子位置之间的关系,通过双电流阈值将电感分成不同区域,用脉冲电流幅值与双电流阈值比较加以识别,得到双电流阈值检索脉冲,利用检索脉冲信号可以估计出转速和转子位置。该方法避免了因电感最大和最小区域电感变化微小而影响到位置估计精度的问题。考虑到电流阈值受母线电压的影响,提出变双电流阈值的方法,实测不同母线电压下电流阈值,由查表获取电流阈值,提高了电流阈值的鲁棒性。以三相12/8结构样机进行了相关实验,实验结果验证了该位置估计方法的可行性。     

开关型磁阻电动机脉宽调压调速系统小信号模型及调节器设计

利用小信号挠动法对非线性的ＳＲ电机脉宽调压调速系统局部线性化，建立了系统的小信号动态模型，进而以经典控制理论为基础论述ＳＲＤ闭环系统调节器的工程设计方法，并结合作者研制实践，给出调节器设计实例和系统闭环运行实验结果。     

A Review of the Integral-Horsepower Switched Reluctance Drive

An evaluation of the capabilities of the switched reluctance (SR) motor drive, particularly in small integral-horsepower sizes, is presented, and some of its special features are discussed. The simplicity of the construction of the rotor together with certain advantages in the power circuit, such as unipolar operation and the independence of the phases, are described along with some of the important performance parameters, which are compared with those of typical induction motor drives. It is shown that the ruggedness and simplicity of the SR drive are accompanied by a performance profile that matches that of modern induction motor drives in torque per unit volume, efficiency, converter voltampere requirements, and other parameters. A comparison of three SR motors, including one low-inertia design and one with two stator teeth per pole, shows torque/inertia ratios several times greater than those for induction motor drives.     

Lumped Parameter Thermal Model for Axial Flux Switched Reluctance Motors

The accurate prediction of temperature rise in various parts of a machine plays a significant role in ensuring that the machine delivers the required performance avoiding failures that arise due to high temperatures. In this paper, a lumped parameter thermal model is presented for exterior-rotor axial flux switched reluctance motors. Depending on its geometry, each part of the motor is modeled as a thermal equivalent circuit based on general cylindrical or cuboidal components. A total thermal network is obtained by proper connection of these sub-circuits. The model was calibrated by a stationary test; then, running conditions were applied to the model. The sensitivity of the model to the heat transfer coefficients was investigated by considering the effect of the coefficient variation on the estimated steady-state temperatures. Results show that the winding temperature, as the hottest part of the motor, is the most sensitive to the frame-to-ambient heat transfer coefficients.     

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.     

基于结构参数的开关磁阻电动机模型及其仿真

介绍了一种基于开关磁阻电动机(SR电机)结构参数而建立起来的模型。该方法基于对SR电机内部磁路的分析和简化,利用SR电机的结构参数对其内部磁阻进行求解计算。文中对一台三相12/8结构样机进行了仿真,仿真结果证明了该建模方法的有效性。     

新型无轴承开关磁阻电机双相导通数学模型

针对传统无轴承开关磁阻电机数学模型单相电流导通模式的局限性,提出了一种适用于单、双相导通的无轴承开关磁阻电机数学模型.在建立两相电流导通的等效磁路模型基础上,确定电感矩阵,推导出两相电流导通的径向悬浮力和电磁转矩的表达式.基于该数学模型的双相电流导通模式极大程度地拓宽了无轴承开关磁阻电机的工作区域,增加了其承受径向负载的能力.利用磁场分析法验证了该数学模型的正确性和优良的工作特性.     

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。     

极相调制感应电机的解析数学建模

极相调制是扩展多相感应电机转矩/转速范围的有效方法,基于绕组函数,建立了其解析数学模型。应用S函数,建立了Matlab仿真模型,并将仿真结果与J-MAG计算结果进行了对比,验证了所建立数学模型的正确性。     

开关磁阻发电机电感的非线性数学模型与应用

本文提出了以付氏级数为基础的开关磁阻发电机的电感模型 ,并将计算结果与实际测量结果相比较 ,验证了该模型的准确性和实用性 ;同时也将该模型运用于SRG控制方式和励磁方式的研究 ,进一步也验证了此非线性模型的有效性。