开关磁阻电机稳态特性的等效磁网络模型分析方法Ⅱ.系统仿真

根据上文所建立的数学模型，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。首次研究了开关磁阻电机中系统磁场储能的变化对电机动态转矩的影响，发现稳态运行时开关磁阻电机中电磁转矩的脉动主要不是由电机磁场储能的变化引起的，而是由输入电机的电磁功率的脉动引起的。本文计算结果与实验结果非常接近，证明所建立的模型是正确的。     

开关磁阻电机稳态特性的等效磁网络模型分析方法：II.系统仿真

根据上文所建立的数学模型，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。首次研究了开关磁阻电机中系统磁场储能的变化对电机动态转矩的影响，发现稳态运行时开关磁阻电机中电磁转矩的脉动主要不是由电机磁场储能的变化引起的，而是由输入电机的电磁功率的脉动引起的。本文计算结果与实验结果非常接近，证明所建立的模型是正确的。     

基于ANSYS的开关磁阻电动机磁场有限元分析

基于有限元分析软件ANSYS,采用全场域二维磁场有限元分析方法,对开关磁阻电动机的磁场分布、静态特性等进行了计算。这些工作为分析开关磁阻电动机的工作原理及开关磁阻电动机的进一步开发和应用,建立开关磁阻电动机合理的非线性模型提供了理论基础和可靠依据。     

开关磁阻电动机宽范围调速系统仿真

基于12／8极开关磁阻电动机的准线性模型，对开关磁阻电动机调速系统进行了建模和仿真，分析了在电流斩波控制和角度位置控制两种方式下开关磁阻电动机驱动系统的调速范围，提出了一种宽范围调速运行的控制策略，仿真结果验证了该控制策略的正确性和可行性。     

磁悬浮开关磁阻电动机转子径向偏心时的仿真

磁悬浮开关磁阻电动机结合了开关磁阻电动机和磁轴承的特点,通过电磁力控制转子径向位置。分析了磁悬浮开关磁阻电动机悬浮力和旋转力的产生原理。基于开关磁阻电动机转子的四个特殊位置,利用二维有限元方法分析了转子位于中心位置与有径向偏心时的电机内部磁场,给出了磁场分布图、径向悬浮力与径向偏心矩的关系曲线、旋转力与径向偏心矩的关系曲线,为进一步描述磁悬浮开关磁阻电动机悬浮力与旋转力的模型提供了依据。     

两相开关磁阻电动机转矩特性的研究

研究了两相开关磁阻电动机的转矩特性以减小转矩波动。首先通过推导近似转矩数学模型，进而通过磁场有限元计算得到了两相开关磁阻电动机的较为平滑的固有矩角特性。在磁场计算的基础上，对两相开关磁阻电动机的转矩特性进行了仿真计算。样机实验验证了计算及仿真结果。结果表明，两相开关磁阻电动机可以在较宽的转速范围内保持连续的转矩特性。     

基于自适应模糊神经网络的开关磁阻电动机建模与仿真

由于开关磁阻电动机磁链特性的高度非线性，在常规的解析建模方法中，由近似磁链模型导出的转矩特性的误差较大。在实测开关磁阻电动机静态磁链曲线的基础上，计算获得开关磁阻电动机的矩角特性，并且将自适应的模糊神经网络用于开关磁阻电动机的建模中，获得了良好的效果。仿真结果表明，此法对于分析开关磁阻电动机及其驱动系统在各种控制方式下的运行性能具有一定的参考价值。     

基于换相过程控制的开关磁阻电动机转矩波动最小化研究

转矩波动是开关磁阻电动机较为突出的问题，在对开关磁阻电动机转矩模型分析的基础上，提出了一种控制策略用于解决换相过程中转矩平滑过渡的问题，详细讨论了该控制策略的一种在线控制方案，理论分析表明该方法能减小转矩波动，且效果较好，通过对12／4极三相开关磁阻电动机的仿真和实验研究，验证了所提方案的可行性。     

开关磁阻电动机开关角的在线最优控制

针对传统的开关磁阻电动机角度位置控制只是离线计算合适的开通关断角,或随着负载、转速的变化线性地改变开通关断角,提出了在稳态时使驱动系统的性能指标转矩／安培最优的开通关断角在线控制方案,详细了一种利用ＥＰＲＯＭ实现开关角控制的方法,给出了一些实验结果,证实了该在线调整方法的必要性和有效性。     

基于滑模观测器的开关磁阻电动机间接位置检测技术研究

滑模观测器采用分段线性电感模型，同时考虑了磁路饱和的影响，减小了计算量，实现了开关磁阻电动机在线转子位置间接检测。对该方法进行了理论分析。在仿真研究中，考虑到数学模型和实际电动机特性的差异，采用有限元计算结果对开关磁阻电动机的非线性特性进行建模，而滑模观测器采用分段线性电感模型；最后对提出的间接位置检测方法进行了实验验证。仿真和实验结果验证了方法的可行性和鲁棒性。     

新型两相励磁开关磁阻电机驱动系统的稳态特性分析

该文通过建立开关磁阻电机(SRM)的等效磁网络模型，分析了新型两相励磁控制策略(TPE)下电机的稳态特性。与传统的控制方案不同，两相励磁方案下电机自感磁链和互感磁链都是产生有效转矩的关键因素，文中详细介绍了通过求解等效磁网络模型取代计算绕组的自感和互感，来研究电机的运行特性的方法。实验结果与仿真分析结果的非常接近，证明所提出的方法是正确的。     

混合式步进电机稳态运行时瞬时转矩的研究

利用混合式步进电机齿层比磁层动态仿真模型对一台五相混合式步进电机的瞬时转矩进行了仿真计算，分析了不同负载情况下时转矩的变化规律，以及系统磁场府能的变化对瞬时转矩的影响。     

高压真空断路器的一种新的永磁操作机构结构设计

提出了分闸侧采用盆型结构的四线圈双稳态永磁操作机构结构概念,并为这种永磁操作机构设计了控制回路,使永磁操作机构能为高电压等级真空断路器提供更好的分、合闸驱动特性,以充分发挥真空灭弧室高寿命、高可靠性的优点。     

基于Pspice的电动汽车用开关磁阻电动机建模与仿真

本文提出了一种基于通用电路分析软件Pspice的开关磁阻电动机(SRM)的动态仿真模型.模型中利用有限元计算的SRM磁化曲线数据,电路部分采用反电动势模型,并考虑了可变电感动态变化对绕组反电动势的影响,利用适当的控制源将SRM的电路和磁路相耦合.利用提出的Pspice仿真模型,对研制的12/8极20kW电动汽车用SRM进行了仿真计算,实验结果验证了该模型的正确性,对SRM的进一步优化设计、优化控制等均具有指导意义.     

双通道开关磁阻起动/发电机系统建模与仿真

针对双通道开关磁阻电机运行时两个通道存在强烈电磁耦合的特点,提出一种双通道开关磁阻电机的建模方法.基于有限元模型,对双通道开关磁阻电机的磁场进行有限元分析,建立考虑互感耦合影响的双通道开关磁阻电机的非线性数学模型,对电机在不同工作模式下的稳态和动态特性进行对比仿真分析.搭建以功率变换器和DSP为核心的控制系统实验平台,...     

630 kW开关磁阻电机驱动系统的研发与应用

研发了单机功率630 kW的开关磁阻电机(SRM)驱动系统,使用双机同步驱动技术在中国国内8000 t电动螺旋压力机上成功应用。设计并优化了电机电磁参数,对电机结构件和连接件的机械强度进行了应力计算;控制器采用CAN隔离模块,实现多台电机的转矩实时同步性;采用复合铜排等工艺措施,减小主回路杂散电感及回流面积,抑制IGBT尖峰电压;采用光纤驱动方式,避免强磁场干扰,保证信号传输质量和系统可靠性。测试结果表明,该SRM驱动系统各项性能指标均满足8000 t电动螺旋压力机的使用要求。     

Investigation of electromagnetic force components in SRM under single and multiphase excitation

This paper presents the results of an investigation of components of the electromagnetic force in the air gap of an 8/6 switched reluctance machine (SRM). Using a Maxwell stress method, variations of radial and tangential force components due to saliency of the machine and saturation have been studied. Access to distribution of the force components acting on the rotor and stator enables us to provide a more accurate picture of the torque generation and vibration in this family of electric machines. Furthermore, distribution of magnetic forces under multiphase excitation has been studied in detail. Our findings show that bipolar excitation of SRM phases, resulting in a short flux path magnetic circuit, favors its efficiency and power quality while generating higher torque with less pulsation. This is a significant improvement, particularly for automotive applications where the difference in the required number of power electronics components can be justified. An experimental 2-kW 42-V 8/6 SRM drive which has been designed and manufactured in our energy system laboratory was targeted for this study. In addition to our extensive finite-element analysis, experimental results have been provided to prove theoretical claims.     

Single-Phase SRM Drive With Torque Ripple Reduction and Power Factor Correction

In a single-phase switched reluctance motor (SRM) drive, the dc voltage source is generally supplied by a circuit consisting of a bridge rectifier and a filter capacitor connected to an ac line. The charging time of the capacitor is shorter from the ac source as capacity increases. The bridge rectifier draws pulsating current from the ac source, which results in a degraded power factor (PF) and lower system efficiency. A single-phase SRM drive system is presented in this paper, which includes the realization of a drive circuit for the reduction of torque ripple and PF improvement with a novel switching topology. The proposed drive circuit adds one switch and one diode, which can separate the output of the ac/dc rectifier from the large capacitor and supply power to the SRM alternately. This allows the drive system to realize torque ripple reduction and PF improvement through the switching scheme. The validity of the proposed method is analyzed by mathematical modeling and tested by simulations and experiments.     

异步电机效率最优控制的方法研究

分析了异步电机的损耗成分,建立了考虑铁损时异步电机的动态数学模型及其等效电路图,推导了在同步旋转坐标系下变速、变转矩时电机效率最优的方法,并通过实例验证了此方法,同时给出了仿真结果.结果表明应用最优控制策略时,异步电动机的功率损耗减少了,尤其是转矩较小时效率提高极为明显.同时具有良好的动静态特性,而且节能效果较为明显.     

电动车辆牵引用SRM初始转子位置估计

结合四相8/6极开关磁阻电动机(Switched Reluctance Motor,简称:SRM),就电动车辆牵引用SRM无位置传感器的初始转子位置估计问题展开研究。利用原控制系统中的元件与各相绕组组成RCD回路,利用驱动电源注入电流,结合检测等效电路和电感分区模型,以及平行四边形电感模型,无需过多的电磁参数,通过解析方法分两步完成转子的实际位置角度值获取。最后,通过实验研究及统计分析,证明了该方法具有一定的实际意义,并对误差进行了分析。