基于TMS320F240的开关磁阻电动机控制器设计

该文研究了基于TM S320F 240的开关磁阻电动机控制器的软硬件设计。以四相(8/6)3kW开关磁阻电动机作为样机进行了实验验证,并给出了电流斩波控制和角度位置控制的两种控制方式下的相绕组电流的实验与仿真结果。     

迭代学习控制减小开关磁阻电机转矩脉动

为减小开关磁阻电机转矩脉动,基于开关磁阻电机数学模型,在转矩反馈的基础上,提出转矩补偿的迭代学习控制方法。通过迭代学习,调整各相绕组不同位置电流给定值,减小转矩脉动。分别对固定学习增益、变化学习增益和负载变化时转矩变化进行仿真,结果表明迭代学习控制策略快捷有效。     

减小小功率开关磁阻电机转矩脉动的迭代学习控制

优化开关磁阻电机的相电流波形来减小开关磁阻电机的转矩脉动是国内外学者争相研究的热点问题.本文基于开关磁阻电机的线性和非线性电感模型,在转矩反馈的基础上,提出了转矩补偿的迭代学习控制方法,通过迭代学习,调整各相绕组不同位置的电流给定值,优化开关磁阻电机的相电流波形.仿真研究证实了本文所提出的转矩补偿迭代学习控制方法具有精度高、收敛速度快的优点,从而有效减小了开关磁阻电机的转矩脉动.     

基于转矩矢量控制的开关磁阻电机转矩脉动控制

转矩脉动是开关磁阻电动机较为突出的缺点。文章基于电机的线性模型，提出了开关磁阻电动机转矩矢是控制策略，通过控制开关磁阻电动机各相绕组电流－位置曲线，在空间合成多个转矩矢量，以减小转矩脉动，仿真结果表明，这种控制策略不但控制简单，而且能够在低速下有效地抑制开关磁阻电动机转矩脉动。     

基于电流斩波控制的开关磁阻电机脉冲宽度调制占空比解析计算法

该文提出一种基于电流斩波控制的脉冲宽度调制(PWM)占空比解析计算方法,用以解决开关磁阻电机驱动系统电流斩波控制方式下电流脉动大的问题。结合电流斩波控制原理和实际控制过程,分析了斩波电流脉动大的主要原因。根据开关磁阻电机的电磁关系,分别推导了使绕组电流在小电感区单调上升并恰好达到给定参考电流,以及在电感明显上升区使绕组电流基本保持恒定的PWM占空比计算公式。提出一种通过实验测定小电感区电感值与电感明显上升区绕组电感对转子位置斜率的方法,对不同绕组电流条件下的斜率进行了曲线拟合,并将该曲线用于PWM占空比的在线计算。最后,与传统电流斩波控制法进行对比实验,结果证明PWM占空比解析计算方法有效地减小了电流脉动,提高了电机的控制性能。     

基于电流分配法的SRM位置跟踪系统研究

针对开关磁阻电动机在伺服控制领域难以应用的问题,将电流分配法应用于开关磁阻电动机的位置跟踪控制。所提出的位置跟踪控制方法,可以摆脱传统位置控制中的速度环,只需要位置环和电流环,位置环输出可以直接作为实际参考电流值。相比于传统控制方法所需的离线实验或者在线实时建模,该位置跟踪控制方法除了需要开关磁阻电动机的相数之外,不再需要任何的电机模型信息,控制器结构简单更容易实现。基于四相8/6极开关磁阻电动机,给出了其位置跟踪控制系统的设计。仿真与实验研究结果表明,该控制方法能够实现开关磁阻电动机精确的位置跟踪。     

开关磁阻轮毂电机非线性建模及驱动控制仿真

针对开关磁阻轮毂电机气隙偏心产生的不平衡径向力对车辆平顺性造成的不利影响,提出一种基于电流斩波的脉冲调制控制（PWM）的方法抑制开关磁阻轮毂电机不平衡径向力,从根本上改善车辆平顺性。首先通过Ansoft Maxwell 对一台8/6极四相开关磁阻电机进行有限元分析,在获取电机特殊位置电感数据的基础上,采用傅里叶级数拟合的方法建立开关磁阻电机非线性模型,并与有限元分析结果做对比验证了该模型的准确性。在此基础上建立开关磁阻轮毂电机驱动模型和轮毂电机驱动电动汽车机电耦合一体化模型,将所提出基于电流斩波的PWM控制方法与传统电流斩波控制方法对车辆平顺性影响做对比,仿真结果显示基于电流斩波的PWM控制方法能有效降低开关磁阻轮毂电机不平衡径向力的大小,在提高电机输出转矩的同时改善轮毂电机驱动电动汽车平顺性。     

开关磁阻电机驱动电源设计

介绍了开关磁阻电动机的工作原理,提供了一套开关磁阻电动机的驱动电源电路。该电路功率变换器采用不对称半桥方式,以51单片机作为控制器的核心,采集位置传感器的反馈信号,控制每相绕组的励磁顺序,实现对开关磁阻电动机的调速控制。     

开关磁阻电动机调速系统仿真分析

在开关磁阻电动机非线性动态模型基础上,利用Matlab/Simulink软件建立了开关磁阻电动机调速系统的仿真模型,分别在电流斩波控制和角度位置控制两种控制方式下进行了开关磁阻电动机调速系统的动态仿真,得到了相电感、电流、转矩和开关磁阻电动机的合成转矩,仿真结果反映了开关磁阻电动机的实际工作状况.     

基于P87LPC768的开关磁阻电机调速系统

介绍了开关磁阻电动机调速系统的工作原理,提供一套小功率开关磁阻电机调速系统。该系统使用三相开关磁阻电动机,功率变换器采用不对称半桥方式,以P87LPC768单片机作为控制器的核心,采集位置传感器的反馈信号,控制每相绕组的励磁顺序,实现对开关磁阻电动机的调速控制。     

方波无刷电动机的倍频PWM控制方法

针对传统PWM方波控制方法受开关频率限制,很难应用于某些小电感方波无刷电机驱动场合,提出了一种倍频PWM控制方法.这种方法力图在功率开关的开关频率不变的情况下,使永磁无刷电动机绕组的充放电频率提高为开关频率的二倍,减小绕组电流波动,改善绕组电流波形.分析了倍频PWM控制方法的工作原理,采用XC886为主控芯片实现了对一个相电感为125μH永磁无刷电机的倍频PWM控制.实验结果表明绕组的充放电频率升高一倍后,稳态电流的纹波小于10%,绕组的电流波形很接近方波,验证了相关分析的正确性.     

基于C8051F005的开关磁阻电动机调速系统设计

设计了基于混合信号单片机C8051F005的开关磁阻电机调速系统的硬件和软件。以7.5 kW 4相8/6极开关磁阻电动机为样机进行了实验验证,并给出了电压斩波控制方式下的相绕组电流波形。具有结构简单,控制精度高,工作可靠等优点。     

开关磁阻电机正反转切换的实现

开关磁阻电机在抽油机、龙门刨床等需要正反转切换的场合下,若导通与关断相绕组选择不合适,不仅无法正常切换,而且有可能因为电流过大,损坏功率器件。针对该问题,给出了基于DSP控制的开关磁阻电机正反转切换的设计方案,分析了正反转中GPIO位置检测和CAP捕获模块中位置逻辑信号的不同。通过光电开关管传来的6路位置信号,结合PWM斩波技术,进行相应相绕组的通电、断电操作,不仅能使开关磁阻电机转子在任意位置具有自起能力,而且在给出正反转切换指令后,通过改变PWM占空比,从而可以调节正反转切换的快速性。以一台3 k W 12/8开关磁阻电机为研究对象,通过实验验证了方法的有效性和可靠性。     

直接励磁控制的开关磁阻发电机及其试验研究

直接励磁控制开关磁阻发电机的控制方法是由调节器根据给定量(如电压)与发电系统的输出量(如电压和电流)求出所需相励磁电流的限值，当某相电流达到或超出电流限值时，通过控制电路关断相应相绕组开关，其余时间始终保持相绕组开关导通。这种开关磁阻发电机不需要检测转子位置，从而去掉了转子位置传感器，简化了系统结构和控制方案，提高了可靠性和容错性，降低了成本。文中用实验方法研究其特性，结果显示直接励磁控制开关磁阻发电机控制性能良好。     

三相逆变桥驱动开关磁阻电机的研究

将三相开关磁阻电动机绕组采用星型连接,用三相逆变桥对其驱动,采用传统的控制方式运行状况不佳.本文根据开关磁阻电动机产生电磁转矩的原理,分析了每相自感和两相互感在电动机运行中产生电磁转矩的情况,根据其变化规律,推导出独特的720°电角度一周期的对称不均匀励磁方式,使磁阻电动机获得了良好的运行效果,解决了传统三相开关磁阻电机与驱动电源连接线过多的问题.本文结合样机,对励磁方式进行了理论分析,并以实验进行验证.     

开关磁阻电动机的功率变换器

一、开关磁阻电动机简介开关磁阻电动机是一种双凸极变速磁阻电动机。图1是一种典型的四相开关磁阻电动机,电动机有8个定子极和6个转子极。每个定子上绕有一个线圈;位於直径二侧的线圈可以串联或并联构成一相绕组。在直径二侧定子磁极之间的磁通途径,其磁阻随着一对转子磁极与定子磁极的中心线对准或错开而变化。因为电感与磁阻成反比,当转子磁极在中心线位置时(即图1的相1),相绕组的电感最大;当转子磁极在非中心线位置时(即图1的相3),相绕组的电感最小。如在     

基于旋转坐标的开关磁阻电动机的速度控制

针对开关磁阻电动机的控制问题,将交流电动机控制中旋转参考坐标的理论引入开关磁阻电动机的速度控制之中。通过旋转参考坐标的变换和一定的处理,可以将开关磁阻电动机的电流参考值分解为相应的相绕组电流,从而实现电流的滞环控制。这种控制方法不仅不需要开关磁阻电动机的模型信息,同时也省略了开关角的计算,并且在不需要转矩脉动抑制措施的情况下就可以获得良好的转矩控制效果。最后,利用Matlab/Simulink给出了2种情况下的转速控制仿真结果,仿真结果表明了设计方法的正确性和有效性。     

开关磁阻电动机零压和反压续流方式的研究

利用开关磁阻电机的简化线性模型,对开关磁阻电动机相绕组在不同转子位置时,分别施加正压、零压和反压的电流变化情况和能量流动方向进行了分析,理论分析出零压续流比反压续流的电流平滑性好。在低速电流斩波控制方式下进行了零压和反压续流实验,实验结果表明:零压续流比反压续流控制方式具有更平滑的电流波形和更小的电磁噪声。     

开关磁阻电机原理

磁阻电机是指电机各磁路的磁阻随转子位置而改变，因而电机的磁场能量也将随转子位置的变化而变化，并将磁能变换成机械能。这种结构与步进电动机相似，开关磁阻电动机的运行亦遵循“磁阻最小原理”，即磁通总是沿着磁阻最小的路径闭合。而具有一定形状的铁心在移动到最小磁阻位置时，必使自己的主轴线与磁场的主轴线重合。当定子极励磁时，所产生的磁力会力图使转子旋转到转子极轴线与定子极轴线重合的位置，并使励磁绕组的电感最大。若以中定、转子所对的位置作为起始位置，然后依次给四相绕组通电，转子会逆着励磁顺序以逆时针方向连续旋转：反之，则转子会沿顺时针方式转动。可见，开关磁阻电动机的转向与相绕组的电流方向无关，而仅取决于相绕组通电的顺序。     

矢量控制的双绕组磁阻电机电磁特性分析

针对开关磁阻电机单极性电流励磁引起转矩波动大的问题,采用新型结构双绕组磁阻电机,通过矢量控制实现电枢电流正弦变化。基于Simplorer+Maxwell对双绕组磁阻电机与开关磁阻电机在电磁特性方面进行了对比分析。仿真实验表明:与传统开关磁阻电机相比,双绕组磁阻电机输出电流波形接近正弦波,磁势谐波成分少,转矩波动小,转矩密度大,电磁特性更好的优势。