采用TMS320F28335型DSP和MAX3032S型CPLD作为6/4极开关磁阻电机系统的控制器,通过低速时电流斩波控制(CCC)和高速时角度位置控制(APC)对电机进行控制。针对开关磁阻电机在APC方式下开通角和关断角的优化问题,在理论引导的基础上利用仿真来对开通角运行特性和关断角运行特性进行研究。结果表明,对开关角的设置进行合理配置及优化可以使电机提速性更好,有利于提高整个系统的性能。
开关磁阻电机是二十世纪八十年代随着现代电力电子技术、计算机技术和控制技术的迅猛发展而发展起来的一种新型调速电机,它采用功率电路脉冲供电,是典型的无刷式电机。最突出的特征是转子上无绕组,电机无碳刷和换相器,结构简单,制造成本低。鉴于这个原因,开关磁阻电机可控参数多,控制方式灵活方便,有利于实现高效优化控制。开关磁阻电机系统的性能和成本很大程度上取决于控制器所采用的功率变换器的主电路结构,所以变换器方案的选...
作者:尚巍 期刊:《电子技术与软件工程》 2020年第01期
本文针对各类型电机的发展历史以及各种电机驱动技术的情况展开分析,结合其应用的性能提出相关的应用措施和技术方向,明确了高效节能电机特别是SRD技术的优缺点和未来发展方向,希望能推动驱动高效节能电机产业的发展。
作者:匡斯建; 张小平; 张铸; 姜海鹏 期刊:《电工技术学报》 2019年第23期
针对开关磁阻电机因磁路饱和而导致利用其导通相与非导通相电感交点估算转子位置不准的问题,提出一种基于相电感交点位置角度补偿的开关磁阻电机无位置传感器控制方法。首先构建开关磁阻电机导通相饱和电流与导通相和非导通相电感交点相对于其基准位置角度偏移量间的函数关系,并根据该函数关系及实时检测的导通相饱和电流对相应的相电感交点进行修正,从而获得准确的相电感交点位置角度;再由修正后的两相邻电感交点位置角度计算得到...
作者:薛秀慧; 陈强; 庞瀚文; 孙建忠 期刊:《电力电子技术》 2019年第10期
两步换相法是一种较为方便和实用的抑制开关磁阻电机(SRM)振动的控制方法,其抑制振动的效果与零电压续流时长有直接关系。在数字控制系统中,由于关断角在脉宽调制(PWM)载波上出现的位置是随机的,因此两步换相的时间间隔难以准确控制,在此提出了一种精准延时两步换相控制方法。为了实现精准延时,绕组续流通道被强制改变,从而发生换桥续流现象,在相绕组两端产生尖峰电压,对此提出了针对绝缘栅双极型晶体管(IGBT)关断拖尾的解决方案。...
作者:耿涛; 庞瀚文; 孙建忠 期刊:《微电机》 2019年第11期
对开关磁阻电机的振动分析方法进行了研究,提出了基于模态分析的振动仿真方法,用多个单自由度系统的线性叠加来近似等效开关磁阻电机的定子振动,建立了振动分析的Matlab仿真模型。对一台样机进行了模态分析和振动仿真,分析了不同控制策略对电机振动的影响,为制定合理的控制策略提供指导。
作者:朱孟美; 周广旭; 宋宁冉; 慕永云; 高佳; 马建辉; 马宏伟; 刘义军 期刊:《电机与控制应用》 2019年第10期
直驱式电动台钻用效率较高的开关磁阻电机(SRM)替换单相感应电机,将钻头直接固定到电机转子的输出端,省去传统台钻的皮带、塔轮等机械传动装置,实现直接驱动。为了实现直驱式电动台钻全转速范围内的无极调速功能,提出起动阶段采用电流斩波控制(CCC)提供大扭矩;低速阶段采用基于正余弦电流分配的方法抑制低速转矩脉动;中高速阶段采用电压斩波控制(CVC)+角度控制(APC)的变角度电压斩波组合控制方式对转速进行调节。从而实现了不同控...
对开关磁阻电机的理论进行了阐述,介绍了开关磁阻电机的基本结构,系统的阐述了开关磁阻电机的双凸极结构和磁通沿磁阻最小路径闭合的工作原理,对于开关磁阻电机旋转过程中的定子绕组A、B、C、D四相通电顺序做了详细论述,以及通电顺序对电机转动方向的影响,给出了电机的转速方程,介绍了开关磁阻电机的基本方程,包括电动势平衡方程和转矩平衡方程,对开关磁阻电机的损耗计算做了简单的分析,分析了各种损耗的主要来源,并给出了各损耗计...
作者:周凯; 石增 期刊:《电机与控制学报》 2019年第12期
利用直接转矩控制技术对开关磁阻电机的转矩脉动可以进行有效抑制。开关磁阻电机双凸结构和磁路的严重饱和所造成的严重非线性,导致其固定参数在常规控制下不能很好适应工况变化,且带来转矩脉动较大的问题。针对这一问题,提出一种基于模糊PI建立开关磁阻电机直接转矩模型的方法来提高系统动态响应,并抑制转矩脉动。通过精确建立开关磁阻电机的非线性模型,以及使用有限元仿真软件分别计算出电机的磁链、电感和转矩的静态特性,搭建了...
作者:李岩; 王国峰; 李存贺; 范云生; 许爱德 期刊:《电机与控制学报》 2019年第10期
针对开关磁阻电机传统直接转矩控制方法转矩脉动大和铜损耗大,并需要设定磁链参考值的问题,提出一种开关磁阻电机有限控制集预测转矩控制方法。首先建立开关磁阻电机离散预测模型,预测转矩未来值;其次提出一种转子扇区划分算法,有效减少了当前时刻候选开关矢量,降低了计算负担;最后通过目标函数在线评估直接选择最小化目标函的最优开关矢量作为控制输出。相对于直接转矩控制,该方法可以有效抑制转矩脉动,减小铜耗,并且该方法仅有一...
作者:井立兵; 成佳 期刊:《振动与冲击》 2019年第21期
转矩脉动是造成电机振动和噪声的主要原因。为降低开关磁阻电机转矩脉动,研究了一种新型转子齿形,即在传统平行转子齿形的两侧添加半椭圆形辅助铁芯。利用有限元法,对一台12/8极开关磁阻电机建模,通过参数化仿真,得到最优改进模型。同时,为了进一步降低转矩脉动,优化功率变换器开关角,缓解换相时引起的转矩跃变。通过仿真计算得到最佳开通角和关断角组合方案,不仅可以显著降低开关磁阻电机的转矩脉动,而且还缓解了双凸极造成的局部...
本文介绍了开关磁阻电机驱动系统(Switched Reluctance Drive,SRD)的起源。特点,并从电路和能量角度简要叙述了开关磁阻电机的电动运行原理,同时概述了其应用及发展前景。
作者:边惠惠; 王兰军; 陈华 期刊:《科技创新与应用》 2019年第31期
根据开关磁阻电机调速系统的结构,建立开关磁阻电机转速、电流双闭环控制系统,采用电流斩波控制方式来改变电机转速,首先利用MATLAB/SIMULINK建立调速系统各个模块的模型,最后建立开关磁阻电机调速系统模型,并进行仿真和性能分析。
作者:李大鹏; 樊胜利; 代尚方; 吴涛 期刊:《智能机器人》 2011年第05期
开关磁阻电机(Switched Reluctance Motor,简称SRM)引入位置传感器使电机的结构变得复杂,同时降低了可靠性。为此,本文以Matlab/Simulink中一台三相6/4极SRM电机模型的磁链特性数据为样本,建立了以磁链和电流为输入,转子位置角为输出的BP神经网络模型,用于无位置传感器转子位置的估计。最后通过MATLAB对三相(6/4)结构的SRM电机进行了仿真实验。实验结果表明,此无位置控制策略具有较好的动态特性和较高精度,系统最大位置检测误...
作者:周永勤; 宋岩; 王哈力; 吴晓刚 期刊:《智能机器人》 2010年第06期
分析了基于非通电相加脉冲激励检测开关磁阻电机转子位置的原理,提出了一种结合误差反向传播(Back Propagation,BP)神经网络模型预测开关磁阻电机(SRM)转子位置方案。利用有位置检测系统获得训练样本和测试样本,以响应电流为输入,转子位置为输出,建立单输入单输出BP神经网络模型,通过对网络进行训练获得响应电流与转子位置的映射关系,实现转子位置预测。并用测试样本进行验证。通过仿真分析证明了该方法提高了单相脉冲激励法转子位...
作者:沈本泉; 郑永坤 期刊:《智能机器人》 2016年第02期
开关磁阻电机(SR电机)驱动系统(SRD)是近20年来起来的一种新型电机驱动系统。位置检测是开关磁阻电机同步运行的基础,目前普遍采用外装光电式或磁敏式等轴位置检测器,本文以12/8结构的开关磁阻电机为例,设计了检测电路,实现了电机的正常启动和调速控制。
作者:孙建忠; 白凤仙 期刊:《智能机器人》 2010年第04期
本文以四相8/6极开关磁阻电动机作为执行器设计了一种新型阀门控制系统,实现了阀门开度控制、远程通讯、人机交互等功能。控制系统采用两片AVR单片机作为核心处理器,以一片ATmega88为主控芯片,以一片ATmega48为从控制芯片,以铁电存储器为媒介实现两单片机之间的数据传送。采用位移-转速-电流三闭环控制策略,采用模块化编程方法,设计了控制软件。最后给出了阀门开度变化时执行电动机的速度曲线,很好地满足了准确定位的要求。
作者:李大鹏; 冯重阳 期刊:《智能机器人》 2012年第05期
本文提出了一种新型开关磁阻电机功率变换器,在原有三相不对称型功率变换器的基础上,在其前端增加了三个二极管和两个电容。与原有的控制效果相比,不仅增大了启动时相电压的大小,同时也增大了电流续流过程中,反向电动势的大小,大大减小了续流时间。仿真结果表明,这种新型变换器可大大减小电流的续流时间,减少制动转矩;同时在启动过程中,增大了启动转矩,提高了系统的输出功率。
作者:马庆强 期刊:《国内外机电一体化技术》 2006年第01期
转矩脉动以及低频噪声是开关磁阻电机的主要缺点之一,本文在借鉴步进电机细步驱动思想的基础上,通过细分绕组换相时到电流使通电绕组在空间合成多个转矩矢量,控制电流大小维持转矩幅值基本恒定.从而减小转矩脉动。本文论述的控制策略在实验过程中得到认证,在减小转矩脉动和噪声方面有显著的成效。
先进电气驱动的分析、建模与控制 本书内容包括直流电机、交流同步电机、交流异步电机和开关磁阻电机的电机驱动建模与控制,同时还包括理想旋转变压器、通用磁场定向等概念,并立足现代电机驱动系统常用的驱动控制技术,注重理论性、系统性和先进性的有机统一,结合典型应用实例,完整体展现各种电机驱动控制技术的结构和控制方式。