三相开关磁阻电机直接转矩控制系统的研究

为提高开关磁阻电机的动态性能,将直接转矩控制方法应用于开关磁阻电机调速系统。以电磁转矩和磁链作为控制变量,比较给定转矩和反馈转矩以及给定磁链和反馈磁链的大小,给出磁链和转矩的增、减趋势,通过查询电压矢量表确定功率变换器的触发相位,使电机运行。在MATLAB/Simulink环境下,进行了开关磁阻电机直接转矩控制算法的仿真实验。结果表明,采用直接转矩控制策略可以改善开关磁阻电机的动态性能。     

无位置传感器开关磁阻电机的直接转矩控制的研究

直接转矩控制（DTC）在交流电机驱动系统中是一种较完善的控制理论。事实证明它能很容易的应用到无位置开关磁阻电机的驱动中。这种控制方案包含一个改进的电机线圈和一个简单的驱动电路,在驱动电路中电压矢量的应用形式和交流电机驱动系统类似。该控制方案的关键就是直接磁链补偿,它无需利用传感器和磁场曲线就可以精确的判断出转子的位置。     

基于神经元网络的开关磁阻电机转矩脉动最小化策略的研究

本文针对开关磁阻电机转矩脉动较为突出的缺点，提出了根据不同要求下所需电流－位置角分布曲线神经网络模型，来控制电流，以减少转矩脉动。     

一种改进的四相开关磁阻电机直接转矩控制策略研究

针对开关磁阻电机转矩脉动大、启动时转子震荡的问题,将改进磁链估算模型和PWM技术应用到开关磁阻电机的直接转矩控制策略中。对四相开关磁阻电机的直接转矩控制策略进行了研究,设计了合适的磁链模型和开关表,分析了电机启动时转子震荡的原因,设计了参考转速变化的磁链估算模型;将PWM技术和直接转矩控制策略结合起来,提出了通过占空比调节控制周期内等效电压的大小,进而控制转矩改变量大小的方法;在Matlab/Simulink平台上,对优化前后电机的启动性能和转矩脉动抑制效果进行了仿真分析。研究结果表明:加入改进磁链估算模型后,有效解决了启动时转子震荡的问题,提高了启动转矩;引入PWM的开关磁阻电机直接转矩控制策略具有更好的转矩脉动抑制效果。     

基于空间矢量的同步磁阻电机直接转矩控制

针对传统直接转矩控制由于采用滞环比较器对磁链和转矩进行直接控制,导致磁链、转矩脉动较大和开关频率不固定等问题,对同步磁阻电机直接转矩控制进行了研究,开展了直接转矩控制的基本原理分析,根据同步磁阻电机的数学模型,提出了一种定子磁场定向下磁链和转矩双闭环PI控制结构的直接转矩控制方案,采用空间矢量调制策略,克服了传统直接转矩控制的缺点。利用Matlab/Simulink搭建了两种直接转矩控制方案的仿真模型,并利用基于d SPACE的实验平台对该方案的低速性能进行实验研究,研究结果表明:相较于传统的直接转矩控制,该方案能明显减小电机的转矩脉动并且能保持开关频率恒定,能使电机在低速范围内具有良好的动态性能,并且使得电机在低速范围内稳定运行,证明了该方案的可行性和有效性。     

基于神经网络的五相开关磁阻电机直接转矩控制系统研究

以五相开关磁阻电机为研究对象,对直接转矩控制方法进行了分析与研究,提出了一种 BP 神经网络 PID 与传统 PI 复合的新型调速策略.通过高速切换,在大速度误差下采用 BP-PID 控制调速,小速度误差下采用传统 PI 控制调速,使系统误差快速减小并保持稳定,同时在传统 PI 侧引入了以负载转矩差构成的变参数法,可以更好地抵抗外界干扰,提高系统响应速度.对五相开关磁阻电机调速系统进行了仿真实验,实验结果表明,这种控制策略能够有效抑制转矩脉动,调速性能优秀,系统动静态性能良好.     

开关磁阻电动机直接瞬时转矩控制系统的设计与仿真

针对开关磁阻电动机转矩脉动问题,将直接瞬时转矩控制方法应用于开关磁阻电动机的转矩控制。基于四相8/6极开关磁阻电动机,给出了其速度控制系统的设计。在Matlab/Simulink环境下,利用基本模块建立了开关磁阻电动机的直接瞬时转矩控制仿真模型。为了实现转矩的反馈,构建了转矩、电流和位置之间的二维表T(i,θ)。最后,结合速度PID控制器,对开关磁阻电动机的直接瞬时转矩方案进行了仿真研究。研究结果表明,直接瞬时转矩控制能有效地减小转矩脉动,而且能够提升开关磁阻电动机的动、静态工作性能,对开关磁阻电动机是一种有效的控制方法。     

基子DSP的开关磁阻电机控制系统研究

根据微步控制理论，设计了基于DSP的四相开关磁阻电机的驱动控制系统。本文首先对功率变换器及其驱动、电流检测、位置检测和系统电源等硬件电路进行设计，最后搭建以TMS320LF2407为控制核心的开关磁阻电机控制系统。实验表明这种控制策略控制简单，能够在低速下有效地抑制开关磁阻电机的转矩脉动。     

开关磁阻电机位置控制系统的变磁链SVPWM-DTC算法

针对传统直接转矩控制(DTC)在开关磁阻电机(SRM)位置控制系统中存在的开关频率不定、转矩脉动大、定子铜耗高等问题,提出一种变磁链空间矢量调制-直接转矩控制(SVPWM-DTC)算法.在传统DTC的基础上,对SVPWM-DTC算法中电压矢量的选择及作用时间进行推导,使磁链能被定量调节.结合SRM的基本工作原理,详细分...     

开关磁阻电机结构性转矩脉动抑制方法

开关磁阻电机具有结构简单、成本低和调速范围广等优势,但其双凸极结构和控制器的开关特性,导致存在转矩脉动现象,使得抑制转矩脉动成为焦点问题。首先从开关磁阻电机的结构和运行机理出发,针对线性解析方法难以分析转矩特征的问题,建立电机有限元模型求解出转矩特征并进行样机验证试验。分析样机结构参数对转矩脉动的影响,针对结构参数耦合问题,选择NSGA-Ⅱ算法在参数优化平台上对样机结构参数进行多目标寻优,在保证优化后样机的转矩脉动系数和平均转矩均优于初始电机的条件下,最终获得样机最优化结果。结果表明,不同结构参数对电机转矩的影响有较大的差异,对结构参数的优化能有效地抑制转矩脉动,该参数优化方法可以为开关磁阻电机结构性转矩脉动抑制提供参考。     

SRM的直接瞬时转矩控制及其改进型的仿真研究

针对开关磁阻电动机的转矩脉动较大的问题,对直接瞬时转矩控制方法进行了研究,并将其与PWM控制方法相结合,进一步介绍了一种改进型的控制方法。对两种控制方法的工作原理展开分析,重点介绍了转矩差值控制环节,它是依据转子角度位置的不同,将电动机的相绕组电感分为三个区间,并通过编程实现各个区间内电动机的控制。通过Matlab/Simulink软件分别搭建了四相8/6极开关磁阻电动机的直接瞬时转矩控制和改进型直接瞬时转矩控制的仿真模型,其中,瞬时反馈转矩是由相电流、转子位置和转矩三者之间的关系表查表得到。研究结果表明,两种方法都能够对转矩脉动起到抑制作用,但相比较而言,改进型直接瞬时转矩控制方法的抑制效果更加明显。     

基于滑模学习算法自适应线性单元的开关磁阻电机速度控制研究

针对开关磁阻电机(SRM)速度控制问题,为了获得更好的速度控制鲁棒性,将基于滑模学习算法(SMLA)的自适应线性单元(Adaline)应用到SRM的转矩和磁链辨识,提出了一种新的SRM速度控制方案。将Adaline与传统的PD控制器相结合作为速度控制器,电流和转子位置作为反馈量对SRM进行了电磁转矩和磁链的辨识,以直接转矩控制(DTC)部分负责磁链计算、扇区计算等,并在阶跃和正弦两种输入情况下对系统进行了仿真。研究结果表明,基于SMLA的Adaline不仅能够以较好的快速性和鲁棒性辨识SRM的电磁转矩和磁链,而且能够结合传统的比例微分(PD)控制器实现SRM的速度控制,且在速度控制过程中不需用到电机的任何参数。     

Levitation control of an improved modular bearingless switched reluctance motor

In order to reduce coupling between torque and suspending force in conventional bearingless switched reluctance motor (BLSRM), one 12/12 hybrid-stator-pole structure BLSRM was investigated. In this structure, motor consists of two single phase motor. Biased flux is provided by axial permanent magnet, which is installed between two motor in axial direction. However, axial permanent magnet occupies axial space, which results in increased axial length and decreased critical speed. Therefore, an improved modular BLSRM is proposed in this paper. In order to reduce axial space and improve critical speed, permanent magnet is designed to install in stator yoke. To realize steady levitation during rotor rotating, one simple levitation control strategy is put forward, which is benefitted from natural decoupling between torque and suspending force. In addition, digital control system including torque and suspending force is designed by means of TMS320F28335 and experimental platform is established. Finally, the improved BLSRM can be steadily levitated in the static and rotating conditions by experimental results.     

三电平逆变器异步电机直接转矩控制

介绍了在二极管钳位三电平逆变器异步电机调速系统中如何采用空间矢量调制与直接转矩控制相结合的控制方法.这种方法能够合理地利用三电平逆变器的开关状态,生成更加精确的电压矢量,降低转矩波动与磁链误差.仿真结果表明了这种方法的有效性.     

基于电流分配方法的开关磁阻电动机速度控制研究

为解决开关磁阻电动机的速度控制问题,借鉴交流电动机坐标变换的思想,将开关磁阻电动机的给定电流进行了坐标变换,然后再进行一系列的数学运算,可以获得开关磁阻电动机各相的参考控制电流。利用所获得各相参考控制电流对开关磁阻电动机的电流闭环方案进行了研究,提出了一种新颖的电流分配方法,实现了开关磁阻电动机的电流闭环控制。该控制方法既没有用到开关磁阻电动机的数学模型,也没有涉及开关角的运算。采用Matlab/Simulink对于电流分配方法进行了仿真研究,并在实验平台下进行了实验验证。仿真结果表明,该思路具有可行性;实验结果证明了设计思路的正确性和有效性。     

两相开关磁阻电机磁场二维有限元分析

开关磁阻电机电磁场分析对电机的性能计算具有重要意义,利用ANSYS有限元软件对电机转子的四个特殊位置进行了二维磁场分析,得到了相应的磁力线分布图和磁通密度值,为电机重要磁化曲线的解析计算提供了相应的依据。     

开关磁阻电动机的一种磁链建模方法研究

开关磁阻电动机（SRM）的磁链特性具有高度饱和性和非线性性,传统电动机的建模分析方法难以应用到开关磁阻电动机的研究之中,针对这一问题,对如何简单有效获取开关磁阻电动机磁链特性进行了研究,提出了一种基于实验测量的方法,详细介绍了实验的原理、电路和步骤,并搭建了实验平台,对一台四相8/6极开关磁阻电动机进行了测量实验,获取了电动机的磁链特性模型,同时将所得模型与解析法得到的模型进行了对比.研究结果表明,提出的方法简单便捷、成本低,能够准确地获取开关磁阻电动机的磁链模型,对开关磁阻电动机的仿真与控制研究具有重要意义.