基于MATLAB的开关磁阻电动机控制仿真
基于Matlab-Simulink的开关磁阻电动机伺服系统仿真研究
微电机 ２０ ０７年
第４ 卷 ｏ
第 ４期 （ 总第 １ ６ ） ０期
角 ，即一相 电感 的 变 化 周 期 为 ４ 。 ５ 。本 文 设 定
转矩分 配函数 表达式 的求取过程 ：由转矩分 配函数曲线可 以看出 ，在 ～ 之 间，转矩分配
（） ０ 的曲线形状如图 ２ 所示 。
函数值应为 ｌ ；在 ～ 之间 ，第一相转矩分配函
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基于 Ｍ ｔ ｂＳ ｕ ｎ ａ ａ．ｉ ｌ ｋ的开关磁阻 电动机伺服系统仿真研究 ｌ ｍ ｉ
居海清
戴义保
中图分类号 ：Ｔ ５ Ｍ３ ２
文献标识码 ：Ａ
文章编号 ：１０ －８ ８ ２ ０ ）４ ３２ － ０ １ ４ （０ ７ ０ ４０５０ ６ ３
Ｓ ｍ ｕ ａ ｉ ｎ Ｓｔ ｄｙ ｏ ＲＳＤ ｓ ｄ ｎ ａ ｌ ｂ－ｉ ｕ ｉ ｋ ｉ ｌ ｔｏｎ ａ ｄ ｕ ｆ Ｓ Ｂａ ｅ ｏ Ｍ ｔａ ｓ ｌ ｎ ｍ
Ｊ ｉｑｎ ， ＤＡＩＹ －ａ Ｕ Ｈａ－ ｉｇ ｉｂ ｏ
（ ｏ ｔ ａｔ ｎｖｒ ｔ，Ｎ ｎ ｎ １０ ６ ｈｎ ） Ｓ ｕ ｅ ｓ Ｕ ｉ ｓｙ ａｊ ｇ２ ０ ９ ，Ｃ ｉ ｈ ｅｉ ｉ ａ
ｃ ｔ ｄ ｔ ａ ｈ ｕ ｃｉ ｎ ｗａ ｉ ｌ ｎ ｆｅ ｔｖ ． ｔ ｉ ｏ ｆｒ ｄ ｔ ｅｍｏ ｅ ｒ ｐ ｓ ｄ ｉ ｈ ｓｐ ｐ ｒｃ ｎ ｐ ｏ ａｅ ｈ ｔｔ ｅ ｆ ｎ ｔ ｓｓｍｐ ｅ ａ ｄ ｅｆｃ ｉｅ ｈ ｓｃ ｎ ｍｅ ｈ ｄ ｌｐ ｏ ｏ ｅ ｎ ｔ ｉ ａ ｅ ａ ｒ － ｏ ｉ ｖｄ ｅｅ ｎ ｅ ｏ ｈ ｅ ｔｏ ＲＳＤ． ｉｅ ｒ ｆｒ ｃ ｓ ｆｒｔ ｅ ｔ ｓ ｆＳ ｅ
ｓｒｏｄ ｖ ｙｔｍ （ Ｒ Ｄ）ｗ ｓａ ｏｅｔｂｉ ｅ ｅＭａ ａ －ｉ ｌ ｋｅ ｖ ｏ ｍ ｎ．Ｔ ｅｒｓｌ ｄ－ ｅｖ ｒ ｅｓｓ ｉ ｅ ＳＳ ａ ｌ ｓ ｌ ｈｄｉ ｔ ｔ ｓ ｉ ｎ ｉ ｎ ｅｔ ｈ ｕｔ ｉ ｉ ｓ ａ ｓ ｎｈ ｌ ｍｕ ｎ ｂ ｒ ｅ ｓｎ
基于Matlab的开关磁阻电机控制系统仿真建模研究
Reference speed
Speed controller io*
PI controller
Current co n tro l l e r
speed
p o si ti o n
Current controller
Angle sel e cti on Angle selection
i a,i b,i c
1 SRM 的数学模型
6/4 三相 SRM 是一个高阶、非线性、强耦合的多变量 系统，绕组电流的非正弦与铁心磁通密度的高饱和是 SRM 运行的两大特点[7]。为了便于分析，假定：
·1016·
系统仿真学报
Vol. 17 No. 4 Apr. 2005
(1) 三相绕组对称，每相的两个线圈作正向串联，忽略
效性，为实际电机控制系统的设计和调试提供了新的思路。
关键词：开关磁阻电机 (SRM)；仿真建模；Matlab；角位置控制 (APC)；电流斩波控制 (CCC)
文章编号：1004-731X (2005) 04-1015-07
中图分类号：TM352
文献标识码：A
Study on Modeling and Simulation of Switched Reluctance Motor Control System Based on Matlab
2.2 速度控制模块
为实现 SRM 性能的快速预测与优化设计，本文在分析 SRM 数学模型的基础上，借助于 Matlab 强大的仿真建模能 力，利用 Simulink 中内含的功能元件，提出了一种基于 Matlab/Simulink 建立 SRM 控制系统仿真模型的新方法，有 效克服了现有 SRM 建模方法存在的不足。其基本思想是： 将 SRM 电 机 控 制 系 统 的 功 能 单 元 模 块 化 ， 在 Matlab/Simulink 中建立独立的功能模块：SRM 本体模块、 速度控制模块、电流控制模块、转角选择模块、参数计算 模块等，将这些功能模块进行有机整合，即可搭建出 SRM 控制系统整体设计的仿真模型。其中，速度环中采用 PI 控 制 ， 电 流 环 中 将 角 位 置 控 制 （ APC ） 与 电 流 斩 波 控 制 （CCC）相结合，以保证电机高速、低速运行时都有理想 的控制性能。该方法思路清晰，实现便捷，效果理想，仿 真结果证明了该种建模方法的快速性和有效性。
基于MATLAB的开关磁阻电动／发电系统的建模与仿真
动汽车的电动／ 回馈制动系统和航空领域 中的起
动／ 发电系统 。 由于开关磁阻电机 （ Ｒ 但 Ｓ 电机 ） 磁
路的非线性 ， 在运行期间其绕组电感不是常数 ， 而是电流和转子位置角的复杂函数， 难以用解析 式来表达 ， 因此在研究Ｓ Ｒ电机 电动／ 发电系统 的 控制方法时， 建立一个能很好反映系统实际工况 的非线形模型是十分必要的【 】 。 ０
化阶段 是十分方便 和直观的。 本文 首先 对ｓ Ｉ 中的相关模块 建立开关磁 阻电机 电动 ／ 电系统 的非线性 仿真模 型。 发 该模 型具 有仿真便 捷 ， 结 果直观等 特点 。 利用该模 型对一 台三相 ｌ／结构样 机进 ２８ 行了仿 真 ， 仿真结 果证 明了该模 型 的有效 性 。 该模 型 为 今后优化开 关磁 阻电机 的控制策略提供了依据 。 关键词 ： 开关磁 阻电机 电动／ 发电系统 仿真建模
Ｍ ｏ ｏ ／ ｎｅ ａ ｏ ｙ ｔ ｍ ｓ ｄ ｏ ｔ ｒＧｅ ｒ ｔ ｒＳ ｓ ｅ Ｂａ ｅ ｎ ＭＡＴＬ ＡＢ
Ｚｈａ ｇ ｉ Ｚｈ ｇ ￣ｈ ｎ ｎ Ｌｅ ａｎ ｕａ ｇ
Ｂｅ ｉ ａ ｔｎ ｉｅｓ ｙ ｉｎＪ ｏｏ ｇＵｎｖ ｒｉ ｊ ｉ ｔ
摘
要： 基于 开关磁 阻电机 的数学模 型 ， 利用ＭＡ 。 Ｔ
ｇ ｎ ｒ ｔ ｒｓ ｓｅ ｅ ｅ ａ ｏ ｙ ｔ ｍ Ｍ ｏ ｅ ｉ ｇ ａ ｄ ｓｍｕ ａ ｉ ｎ ｄ ｌ ｎ ｉ ｌｔ ｎ ｏ
开关磁阻 电机电动／ 电系统容错性 强 、 发 控
制灵活、 方便 实现 四象限运行， 非常适合作为 电
（） １ 主开关元件和续流二极管开通 、 关断无 过渡过程 ， 管压降为零 ：
基于MATLAB-SIMULINK开关磁阻电机非线性建模方法研究与实践
基于MATLAB-SIMULINK开关磁阻电机非线性建模方法研究与实践基于MATLAB/SIMULINK开关磁阻电机非线性建模方法研究与实践摘要：随着电力系统的发展和节能环保的需求，开关磁阻电机作为一种新型电机逐渐引起了人们的关注。
为了更好地了解开关磁阻电机的特性和性能，本文提出了一种基于MATLAB/SIMULINK的非线性建模方法，并进行了实践验证。
通过该方法，我们可以更好地预测开关磁阻电机在不同工况下的运行情况，为其在实际应用中的优化设计和控制提供参考依据。
关键词：开关磁阻电机；非线性建模；MATLAB/SIMULINK引言开关磁阻电机是一种新型的电机，具有启动、调速范围广、电磁容量大和高效节能等诸多优点。
因此，它在电力系统中的应用前景十分广阔。
为了更好地研究和应用开关磁阻电机，我们需要了解其特性和性能，以便优化其设计和控制。
而非线性建模方法提供了一种有效的手段来描述开关磁阻电机的非线性动态特性。
研究背景开关磁阻电机的非线性动态特性使得传统的线性建模方法难以准确描述其行为。
因此，我们需要一种非线性建模方法来更好地揭示其特性。
目前，基于MATLAB/SIMULINK的非线性建模方法已经被广泛应用于各种电机的研究中，并取得了很好的效果。
建模方法1.建立电机的结构模型：根据开关磁阻电机的结构和工作原理，我们可以构建其结构模型。
通过分析各个部件之间的关系和相互作用，确定各个参数和变量的表达式。
2.建立电机的动态模型：根据电机的结构模型，我们可以建立其动态模型。
考虑到开关磁阻电机的非线性特性，我们可以采用多项式等函数逼近的方法来描述其非线性行为。
3.验证模型的准确性：通过实验数据对建立的模型进行验证。
将实际测得的数据与模型仿真的数据进行对比，评估模型的准确性和可行性。
实验与结果我们选取一台实际的开关磁阻电机进行了实验，通过传感器采集了电机转速、电流和电压等数据，并将其输入MATLAB/SIMULINK中进行仿真实验。
基于MATLAB的开关磁阻电动机建模与仿真
基于MATLAB的开关磁阻电动机建模与仿真
杨静;袁爱平
【期刊名称】《江苏大学学报（自然科学版）》
【年(卷),期】2000(021)003
【摘要】由于开关磁阻电机结构与运行原理的特殊性,使得其分析和设计与其他电机相比相对困难.笔者运用当前流行的仿真软件MATLAB-SIMULINK,建立了开关磁阻电动机的动态仿真模型.此模型通用性强,修改方便.在此模型基础上进行了变结构控制算法的仿真,结果表明系统动静态性能均较好,因此说明所建模型不失为一种辅助分析和设计开关磁阻电机驱动系统的有力工具.
【总页数】4页(P74-77)
【作者】杨静;袁爱平
【作者单位】江苏理工大学电气信息工程学院,江苏,镇江,212013;江苏理工大学电气信息工程学院,江苏,镇江,212013
【正文语种】中文
【中图分类】TP273
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基于MATLAB 的开关磁阻发电机非线性建模与仿真
基于MATLAB的开关磁阻发电机非线性建模与仿真胡鹏，杨玉岗，高奇(辽宁工程技术大学电气与控制工程学院, 葫芦岛125105;)摘要:基于开关磁阻电机的非线性数学模型，利用Matlab/Simulink中的相关模块建立开关磁阻电机发电系统的非线性仿真模型。
利用该模型对一台三相12/8结构样机进行了仿真，仿真结果证明了该模型的有效性。
首先采用传统的PID控制建模，后设计了带有修正因子的模糊PID控制器,提高了系统的稳定性，改善了动态性能。
仿真试验表明开关磁阻发电系统能够稳定地发出电压为220V的直流电。
关键词: 开关磁阻发电机；模糊控制；仿真；非线性电感；Study on Nonlinear modeling and Simulation of The Switched Reluctance Generator Using Matlab softwareHu Peng, Yang Yu Gang，Gao Qi(Liaoning Technology University; College of Electrical and Control; Hulu dao 125105; China)Abstract:Based on the mathematical model of switched reluctance motor,a nonlinear modeling of switched reluctance generator is built up using relative blocks of Matlab/Simulink. A 3-phase 12/8 structure prototype SRM is simulated using the proposed mode1. the effectiveness of the model is demonstrated by the simulation result.Firstly,the traditional PID is used for this model,then designing the fuzzy controller with the correction factor adds to the PID model, This improves the system stability and dynamic performance. The simulation showed that SRG power generating system can stabilized issue the voltage of 220 VDC.Key words: switched reluctance motor；fuzzy control；simulation；nonlinear inductance；1 引言21世纪将进入风能发展的高速阶段,风力发电作为不受地域限制、可持续开发、不污染环境的理想能量来源从1978至今的二十五年中，得到了大力开发，并不断向多元化，设备大型化、实用化、高效化，成本的低廉化方向发展。
基于MATLAB的开关磁阻电机非线性建模仿真_孙晓明
基于MATLAB的开关磁阻电机非线性建模仿真孙晓明,赵德安,李 瑶,单正娅(江苏大学电气信息工程学院,镇江212013)摘要:由于开关磁阻电机SRM结构及运行原理的特殊性,使得分析和设计较其它电机更为困难。
基于在分析开关磁阻电机数学模型的基础上,借助于M A T L A B/SIM U LI NK搭建了电流斩波控制方式下开关磁阻电机的非线性仿真通用模型。
根据此模型,对一台六相12/10结构样机进行了仿真,仿真结果证明了该模型的有效性。
该模型为分析和设计开关磁阻电机控制系统提供了一种有效的工具。
关键词:开关磁阻电机;电流斩波控制;仿真;非线性中图分类号:T M352 文献标识码:A 文章编号:1003-8930(2006)01-0067-04Nonlinear Modeling and Simulation of SwitchedReluctance Motor Using MATLABSUN Xiao-ming,ZHAO De-an,LI Yao,SHAN Zheng-y a(School of Electrical and Info rmation Engineering,Jiang su U niversity,Zhenjiang212013,China)Abstract:T he analysis and design of sw itched r eluctance mo tor(SRM)ar e mo re difficult t ha n tho se of o ther kinds o f mo tor s because o f its special st ructure and o per atio n mechanism.Based o n the mathemat ical model o f SR M,a nonlinear general SR M mo del under chopped cur rent co nt ro l(CCC)is dev elo ped using M atlab/ Simuink.A6-phase12/10st ructure pr ot oty pe SRM is simulated using t he pro po sed m odel.T he effectiv eness o f the model is demo nstr ated by the simulatio n r esult.T he pr oposed m odel is also useful in the analysis and desig ning of SR M contr ol system.Key words:switched r eluctance moto r(SRM);chopped curr ent contr ol(CCC);simulat ion;no nlinear1 前言 开关磁阻电机(SRM)具有结构简单、成本低、工作可靠和效率高等优点[1],对于六相12/10结构样机来说还有启动转矩大,脉动小等特点。
基于Matlab／Simulink的开关磁阻电动机数字仿真
ｎ ｎｉｅ ｒ ｔｅ ｔ ａ ｍｏ ｅ， ｂ ｓｄｏ ｈ ｄ ｃａ ｃ ｄ ｌ ｉ ｓ ｔ ｐｕ ｄ ｒＭ ａｌｂ Ｓｍｕｉｋ ｏ ｌ ａ ｈ ｍａｉ ｌ ｄ ｌ ａｅ ｎｔ ｅｉ ｕ ｔｎ ｅｍｏ ｅ。 Ｓ ｅ ｕ ｎ ｅ ｔ ／ ｉ ｌ ｎ ｍａ ｃ ｎ ａ ｎ
ｅ ｉｏ ｍ ｅ ｔ ａ ａ ｉ ｕｓ ｃ ｎｔ ｏｌｓ ｒ ｔ ｇｉｓ ａ ｅ ｒ ｓ ａ ｃ ｄ。 ｗｈ ｃ ｌｏ ｖｅ ｉｉ ｓｔ ｎｖ ｒ ｎ ｎ ， ｎｄ ｖ ｒｏ ｏ ｒ ｔ ａ ｅ ｅ ｒ ｅ ｅ ｒ ｈｅ ｉ ｈ ａ ｓ ｒｆｅ ｈｅＳＲＭ ｏ ｌＳ ｍ ｄｅ ’ ｅ ｆｃｅ ｃ ． Ｔｈｅ ｔ ｎ ｏ ｆａ ｌ ｓ ｐｔｍｉｅ ｙ ｕｓｎｇ ｔ ｆｉｉ ｎ ｙ ｕｒ — ｆ ｎｇ ｅ ｉ ｏ ｉ ｚ ｄ ｂ ｉ ｈｅ ＳＲＭ ｏ ｌ ａ ｈｅ ｓｍ ｕ ａ ｉ ｎ ｒ ｓ ｔ ｍ ｄｅ ， ｎｄ ｔ ｉ ｌ ｔｏ ｅ ｕｌ ａ ｃ ｒ ｔ ｈｅ ｃ ｃ ｕ ｉ ｎ． ｃ ｏ ｄｓ ｗｉｈ ｔ ｏｎ ｌ ｓ ｏ
周 会 军 ，鱼振 民 ，丁 文 ，蒋 海 波 ，刘 小平
（ 安交通大学 ，西安 西 ７０４） １ ０ ９
摘 要 ：提 出 了以傅立 叶级 数 为基 础 的开关 磁 阻 电动机 （ ＲＭ） Ｓ 的电感 模 型 。计 算 结果 与实 际测 量结果 吻合 ，验证 了该 模 型 的准确 性和适 用 性 ； 同时运用 该 电感模 型建 立 了开关磁 阻电动机 的非
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微 电机 中 图分 类 号 ：ＴＭ３ ２ ５
２０ 年 ０６
第３卷 、 ６ （ ９ 第 期 总第 １３ ５ 期） 文 章 编 号 ：１０ —８ ８ ２ ０ ） ６０ ０—４ ０ １６ ４ （０ ６ ０—０ ４０
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2004 年第 4 期 (总第 121 期) 2004 年 11 月 15 日 出 版
( EXPLOSION -
PROO F
EL ECTR IC MACHIN E)
防爆电机
L (θ,i) =
L min
L min + K (θ- θ2) L min + K (θ- θ2) i1/ i
采用电流斩波控制 ,开通角 θon固定为 0°,关 断角θoff固定在 θr/ 2 (θr 为电机转子周期角) , 电 机运行时 ,当电流超出设定限值时 ,功率变换器主 开关被强迫关断 ,当电流下降一段时间 ,低于限值 后再导通 。通过设置不同的电流斩波限可得到相 应的系统机械特性[5 ] 。
5 系统仿真
1. 电动机负载过大或被卡住 2. 电源未能全部接通 3. 电压过低 4. 对于小型电动机 ,润滑脂硬 或装配太紧
1. 电源线与接地线搞错 2. 电动机绕组受潮 ,绝缘严重 老化 3. 引出线与接线盒接地
处 理 方 法
1. 检查设备 、排除故障 2. 更换熔断器的熔体 ;紧固接线柱松动的螺钉 ;用万用表检查 电源线的断线或假接故障 ,然后修复 3. 如果 △联结电动机误接成 Y 联结 ,应改回 △联结 ,电源电压 太低时 ,应调整供电电源 ;电源线压降太大造成电压过低时 ,应 改成粗电缆 4. 选择合适的润滑脂 ,提高装配质量
关键词 开关磁阻电动机 模型 PWM 仿真
Controlling Simulation of Switched Reluctance Motor Based on MATLAB Xiao Fang
Abstract The const ruction and operation principle of t he Switched reluctance mo2 tor is special , so analysis and st udy of it is more difficult t han ot her motors. The quasi2 linear simulation model of t he switched reluctance motor is established by MA TLAB2 SIMUL IN K. The simulation of PWM cont rolling algorit hm is carried out on t he basis of it . The rest ult shows t hat bot h t he dynamic and static performances of t he system are very good.
2004 年第 4 期 (总第 121 期) 2004 年 11 月 15 日 出 版
( EXPLOSION -
PROO F
EL ECTR IC MACHIN E)
防爆电机
(续表 1) 故 障 现 象
电动机通电后 , 不起动 、嗡嗡响
电动机外壳带 电
故 障 原 因
其中 , K = ( L max - L min) / (θ3 - θ2) 。
进一步整理得 SRM 的状态方程为
dφj dt
=
Uj
-
ri j
dω dt
=
1 J
(
Te
-
TL -
Dω)
(3)
ddθt = ω
图 1 定 、转子位置图和理想相绕组电感曲线
图 2 是 SRM 性能分析中的准线性模型的磁 化曲线 ,其中一段为磁化特性的非饱和段 ,其斜率 为电 感 的 不 饱 和 值 ; 另 一 段 为 饱 和 段 , 斜 率 为 L min 。图中 i1 是ψ- i 曲线拐点处的电流值 , i < i1 时磁路不饱和 , L max和 L min分别为绕组电感的 最大值和最小值 。实际磁化曲线如图 3 所示 。
2 SRM 的数学模型
建立 SRM 数学模型的主要困难在于 ,电动 机的磁路饱和 、涡流 、磁滞效应等产生的非线性 , 这些非线性因素严重影响了电机性能[1 ] ,并使得 建模计算相当复杂 。但线性模型并不能准确反应 电机特性 ,存在明显不足 。因此 ,实用中为避免繁 琐的计算 ,又近似考虑磁路的饱和效应 ,将实际的 非线性磁化曲线分段线性化 ,同时不考虑相间耦 合效应 ,近似处理 ,即得到 SRM 的准线性模型 。 本文即采用这种模型对 SRM 进行相关仿真 。
25
防爆电机 ( EXPLOSION -
PROO F
EL ECTR IC MACHIN E)
2 002400年4 年第141期月(1总5 日第
121 期) 出版
过程中为限制起动电流峰值 ,同时保证任何位置 都有较大的起动转矩 ,采用全开通起动斩波方式 ; 电机起动后以较低速度运行 ,此时为避免续流进 入电感下降区导致制动转矩 ,采用定角度斩波方 式“, 切掉”一段电流脉冲后沿 ;当转速再稍高 (中 速) 时 ,采用反复切换功率开关器件的变角度斩波 方式 。
为检验上述模型的优劣 ,采用 PWM 控制方 法进行系统仿真 。电机参数设置为 PN = 7. 5kW , ΩN = 2000r/ min , U N = 380V , IN = 32A , Im = 8A ,
q = 4 , N s = 8 , N r = 6 , Lμ = 10mH , L a = 100mH , αr = 1. 05rad , βs = 0. 35rad , βr = 0. 42rad , β = 0. 004rad ,J = 0. 0015kg·m2 ,系统仿真模型如图 4 所示 。图 5 、图 6 、图 7 分别为 SRM 在 PWM 控制 方式下空载 、半载和全载时的起动响应曲线 。可 见系统动静态性能均较好 ,说明上述 SRM 准线 性模型有一定精确度 ,PWM 控制算法较好 。
若不计电动机磁路饱和的影响 ,假定相绕组 的电感与电流的大小无关 ,且不考虑磁场边缘扩 散效应 ,这时 ,相绕组的电感随转子位置角θ周期 性变化的规律如图 1 所示 。该准线性模型的电感 解析式为[4 ] :
收稿日期 :20042042021 肖 芳 女 1981 年生 ;中国矿业大学信电学院在读硕士研究生 ,研究方向为电机与电器 1
电动机过热或 冒烟
1. 电源电压过高 ,使铁心磁通 密度过饱和 ,造成电动机温升 过高
2. 电源电压过低 ,在额定负载 下电动机温升过高
3. 定 、转子铁心相摩擦 4. 电动机过载或拖动生产机 械阻力过大 ,使电动机发热 5. 电动机频繁起动或正反转 次数过多
6. 风扇故障 ,通风不良
1. 如果电源电压超过标准很多 ,应与供电部门联系解决 2. 若因电源线电压降过大而引起 ,可更换较粗的电源线 ,如果 电源电压太低 ,提高电源电压 3. 检查故障原因 ,如果轴承间隙超限 ,则应更换轴承 ;如果转轴 弯曲 ,则需进行调直处理 ,铁心松动或变形时应处理铁心 ,消除 故障
1. 纠正错误 2. 电动机烘干处理 ,老化的绝缘要进行更新换代 3. 包扎或更新引出线绝缘 ,修理接线盒
电动机起动困
难 ,加额定负载 后 ,电动机转速 比额定转速低
1. 电源电压低 2. △联结绕组误接成 Y 联结 3. 笼型转子开焊或断裂 4. 重绕时匝数过多
绝缘电阻低
1. 绕组受潮或被水淋湿 2. 绕组绝缘老化
Key words Switched reluctance motor , model , PWM , simulation.
1 引言
开关磁阻电动机 ( SRM) 因其 结 构 简 单 、坚 固 ,工作可靠 ,效率高 ,由其构成的调速系统 —开 关磁阻电动机调速系统 ( SRD) 运行性能和经济指 标比普通的交流调速系统 ,其至比晶闸管 —直流 电动机系统都好 ,具有很大的应用潜力[1 ] 。但由 于研究历史短 ,涉及的技术内容极为广泛 ,加之 SRM 本身的非线性特性 ,使得 SRD 在理论和应 用方面还需要做大量的研究工作 。开关磁阻电机 的运行遵循“磁路最短”原理 ,在这一点上类似于 传统的反应式同步电动机 ,但 SRM 为双凸极结 构 ,其内部磁场是脉振性质的 ,因此其分析设计均 不同于其他传统的交流电机 。笔者运用 MA T2 LAB SIMUL IN K 建立开关磁阻电机模型 , 采用 PWM 控制方式并对其进行了仿真 。
L max
L min + L max i1/ i L max - K (θ- θ4) L min + [ L max - K (θ- θ4) ] i1/ i
0 ≤i ≤i1 i > i1 0 ≤i ≤i1 i > i1 0 ≤i ≤i1 i > i1
θ1 ≤θ≤θ2 θ2 ≤θ≤θ3 θ3 ≤θ≤ j
=
ri j
+
dφj (θj , dt
ij)
(2)
其中 , U j —第 j 相绕组电压 ; r —绕组电阻 。
PWM 控制方式分为电压斩波和电流斩波两种。 电压斩波控制方式的原理比较简单 ,即用速 度给定值与实际速度的差值调节外加电压 Us 在 导通相绕组上的有效时间宽度改变其有效值 ,从 而改变输出转矩的大小 ,通常称之为“电压 PWM 控制”。采用这种控制策略时 ,功率变换器主开关 的开通角θon和关断角θoff固定 , PWM 信号调制功 率变换器中各相主开关的触发信号 ,通过给定 PWM 信号的占空比 D 调节电机各相绕组平均供 电电压 ,可以得到系统相应的机械特性 。 电流斩波控制与电压斩波控制的区别在于 , 前者通过设定一电流限值控制外加电压 Us 作用 与导通相绕组上的有效时间 ,设定不同的电流限 值即可改变转矩输出 。 电流斩波方式还可以进一步细分 ,电机起动
防爆电机 ( EXPLOSION -
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