4 开关磁阻电机电驱动系统
开关磁阻电机工作原理及其驱动系统
开关磁阻电机工作原理及其驱动系统开关磁阻电机Switched Reluctance Drivesystem, SRD开关磁阻电机驱动系统(Switched Reluctance Drive system, SRD)具有一些很有特色的优点:电机结构简单、坚固、维护方便甚至免维护，起动及低速时转矩大、电流小;高速恒功率区范围宽、性能好，在宽广转速和功率范围内都具有高输出和高效率而且有很好的容错能力。
这使得SR电机驱动系统在家用电器、通用工业、伺服与调速系统、牵引电机、高转速电机、航空航天等领域得到广泛应用。
SR电机是一种机电能量转换装置。
根据可逆原理，SR电机和传统电机一样，它既可将电能转换为机械能——电动运行，在这方面的理论趋于成熟;也可将机械能转换为电能——发电运行，其内部的能量转换关系不能简单看成是SR电动机的逆过程。
开关磁阻电机的发展概况和发展趋势“开关磁阻电机(Switched reluctance motor)”一词源见于美国学者S.A.Nasarl969年所撰论文，它描述了这种电机的两个基本特征：①开关性——电机必须工作在一种连续的开关模式，这是为什么在各种新型功率半导体器件可以获得后这种电机才得以发展的主要原因；②磁阻性——它是真正的磁阻电机，定、转子具有可变磁阻磁路，更确切地说，是一种双凸极电机。
开关磁阻电机的概念实际非常久远，可以追溯到19世纪称为“电磁发动机”的发明，这也是现代步进电机的先驱。
在美国，这种电机常常被称为“可变磁阻电机(variable reluctance motor, VR电机)”一词, 但是VR电机也是步进电机的一种形式，容易引起混淆。
有时人们也用“无刷磁阻电机(Brushless reluctance motor)”一词，以强调这种电机的无刷性。
“电子换向磁阻电机(Electronically commutated reluctance motor)”一词也曾采用，从工作原理来看，甚至比“开关磁阻”的说法更准确—些，但也容易与电子换向的水磁直流电机相混淆。
开关磁阻电机驱动系统的运行原理及应用
开关磁阻电机驱动系统的运行原理及应用（二）（低轴阻发电机参考资料）1 引言开关磁阻电机驱动系统(SDR)具有一些很有特色的优点:电机结构简单、坚固、维护方便甚至免维护，启动及低速时转矩大、电流小;高速恒功率区范围宽、性能好，在宽广转速和功率访问内都具有高输出和高效率而且有很好的容错能力。
这使得SR电机系统在家用电器、通用工业、伺服与调速系统、牵引电机、高转速电机、航空航天等领域得到广泛应用。
SR电机是一种机电能量转换装置。
根据可逆原理，SR电机和传统电机一样，它既可将电能转换为机械能—电动运行，在这方面的理论趋于成熟;也可将机械能转换为电能—发电运行，其内部的能量转换关系不能简单看成是SR电动机的逆过程。
本文将从SR 电机电动和发电运行这两个角度阐述SR电机的运行原理。
2 电动运行原理2.1 转矩产生原理控制器根据位置检测器检测到的定转子间相对位置信息，结合给定的运行命令(正转或反转)，导通相应的定子相绕组的主开关元件。
对应相绕组中有电流流过，产生磁场;磁场总是趋于“磁阻最小”而产生的磁阻性电磁转矩使转子转向“极对极”位置。
当转子转到被吸引的转子磁极与定子激磁相相重合(平衡位置)时，电磁转矩消失。
此时控制器根据新的位置信息，在定转子即将达到平衡位置时，向功率变换器发出命令，关断当前相的主开关元件，而导通下一相，则转子又会向下一个平衡位置转动;这样，控制器根据相应的位置信息按一定的控制逻辑连续地导通和关断相应的相绕组的主开关，就可产生连续的同转向的电磁转矩，使转子在一定的转速下连续运行;再根据一定的控制策略控制各相绕组的通、断时刻以及绕组电流的大小，就可使系统在最隹状态下运行。
图1 三相sr电动机剖面图从上面的分析可见，电流的方向对转矩没有任何影响，电动机的转向与电流方向无关，而仅取决于相绕组的通电顺序。
若通电顺序改变，则电机的转向也发生改变。
为保证电机能连续地旋转，位置检测器要能及时给出定转子极间相对位置，使控制器能及时和准确地控制定子各相绕组的通断，使srm能产生所要求的转矩和转速，达到预计的性能要求。
开关磁阻电机驱动系统产业化项目建议书
开关磁阻电机驱动系统产业化项目建议书一、项目背景及目标1、项目背景：介绍开关磁阻电机驱动系统的优势，包括结构简单、可靠性高、效率优异等，以及在工业和电动车等领域的应用前景。
开关磁阻电机驱动系统是一种新型的电机驱动技术，具有结构简单、可靠性高、效率优异等优点，被广泛应用于工业和电动车等领域。
随着能源的不断紧缺和环保意识的不断提高，开关磁阻电机驱动系统的应用前景越来越广阔。
开关磁阻电机驱动系统的结构简单，主要由定子、转子、控制器等组成。
其工作原理是基于磁阻最小原理，通过控制定子和转子之间的相对位置，使磁路中的磁阻最小，从而产生强大的转矩。
由于其结构简单，制造和维护成本低，开关磁阻电机驱动系统在工业领域得到了广泛应用。
此外，开关磁阻电机驱动系统的可靠性高，不容易损坏，使用寿命长。
其转子采用非铁磁材料，不会出现因高温而失效的情况。
同时，其控制系统采用数字控制技术，可以精确地控制电机的转速和转矩，保证了系统的稳定性和可靠性。
最重要的是，开关磁阻电机驱动系统的效率优异，能够有效地节约能源。
其转子采用低损耗材料，减少了转子上的能量损失。
其控制系统采用了最优化的控制策略，进一步提高了系统的效率。
在工业和电动车等领域，开关磁阻电机驱动系统的应用前景非常广阔。
在工业领域，开关磁阻电机驱动系统可以用于各种机床、纺织机械、石油化工等领域，提高生产效率和节约能源。
在电动车领域，开关磁阻电机驱动系统可以用于各种电动汽车、混合动力汽车等领域，提高车辆的能效和续航里程。
2、项目目标：明确项目的总体目标，如提高开关磁阻电机驱动系统的生产能力、优化产品设计、降低成本、提高市场占有率等。
开关磁阻电机驱动系统产业化项目的总体目标主要包括以下几个方面：首先，提高生产能力。
通过优化生产流程和扩大生产规模，实现年产量大幅增长，满足市场需求。
预计在未来三年内，将生产能力提高三倍，达到每年10000套开关磁阻电机驱动系统的目标。
其次，优化产品设计。
电动车用四相开关磁阻电机直接转矩控制及其仿真
电动车用四相开关磁阻电机直接转矩控制及其仿真开关磁阻电机直接转矩控制技术是继矢量控制技术之后，一种新型且性能比较高的开关磁阻电机传动控制技术。
文章在电动汽车运行特点的前提下，对电动汽车用开关磁阻电机直接转矩控制技术进行研究，并且在Matlab Sinmulink环境中进行仿真，通过对仿真结果对比分析验证了直接转矩控制策略的优越性。
标签：开关磁阻电机；直接转矩控制；Matlab Sinmulink仿真随着人们生活水平日益提高，人均汽车占有量大幅度提升，传统汽车产生的尾气对环境造成了严重威胁，因此发展绿色交通工具成为当今社会的一个热点话题。
开关磁阻电机（Switched Reluctance Motor，简称SRM）具有结构简单、起动转矩大等优点，非常适合用于电动车驱动系统。
SRM具有独特的双凸极结构，因此存在转矩脉动大和噪声问题。
因此如何从控制角度抑制电机运行时的转矩脉动成为关键问题。
1 直接转矩控制原理直接转矩控制的控制对象是功率变换器中的开关管，在保证定子磁链幅值不变的前提下，通过调整开关管的开通关断来改变定转子磁链的相角，从而控制转矩的增减。
开关磁阻电机空间电压矢量选择：根据功率变换器中开关管通断状态的不同，定义“1”、“0”、“-1”三种状态。
“1”状态表示上下桥臂开关管均导通；“0”状态表示上桥臂关断，下桥臂开关管导通；“-1”状态表示上下桥臂开关管均关断。
之后在定子坐标系下，定义出四相开关磁阻电机定子电压的8个空间矢量，根据这8个电压矢量的角平分线划分，我们能够得到8个区间，如图1。
由图1可知，当在区间N=k 内（k=1、2、…、8）时，选择超前于当前磁链矢量的电压矢量U（k+1）、U（k+3）可以增大转矩；反之选择U（k-1）、U（k-3）可以减小转矩。
选择与当前磁链矢量夹角小于90°的电压矢量U（k+1）、U（k-1）可以使磁链增加；反之U（k+3）、U（k-3）使磁链减小。
4kW开关磁阻电机控制与驱动系统设计的开题报告
4kW开关磁阻电机控制与驱动系统设计的开题报告一、课题的研究背景和意义随着现代工业技术的不断发展，电机控制技术的发展也日益成熟。
而在电机控制技术中，开关磁阻电机因其具有高效率、高精度、高响应和低成本等优点而备受青睐。
而控制系统则是实现电机工作的核心，其性能表现将直接影响到整个电机控制系统的运行效果。
本课题旨在探究4kW开关磁阻电机控制与驱动系统的设计方法和技术，并结合具体的应用场景，提出一套高效的控制与驱动方案，同时分析其在实际应用中可能遇到的问题，为开关磁阻电机的实际应用提供指导和支持。
二、课题的研究内容和方法本课题的主要研究内容是4kW开关磁阻电机控制与驱动系统的设计、实现和测试验证。
具体研究内容包括：1.开关磁阻电机的工作原理和控制方法的研究；2.针对4kW开关磁阻电机的特点和技术要求，设计适合其控制和驱动的控制系统架构和各个模块的电路设计方案，包括电机控制、电路保护和通讯控制等；3.软件开发，采用先进的控制算法（如PID控制算法等）实现对电机转速、转矩、位置等参数的精准控制，提高电机的运行效率和稳定性；4.实验验证，通过对研究所设计的系统进行实验验证，测试其控制效果和稳定性，并对数据进行分析和处理。
本课题的研究方法主要包括文献调研、理论研究、仿真分析、软件开发和实验验证等。
三、预期研究成果本课题的研究成果主要包括以下内容：1.开关磁阻电机控制和驱动技术的研究成果，为电机控制领域的发展提供支撑和发展空间；2.4kW开关磁阻电机的控制和驱动系统设计成果，该系统具有高效率、高精度、高响应和低成本等优点，为实际应用场景提供了高效的解决方案；3.该系统的实验验证结果，为系统的优化和改进提供了参考数据和指导。
四、可行性分析在研究4kW开关磁阻电机控制驱动系统的设计方法、技术和实现过程中，我们将充分考虑该系统的实际应用特点和需要解决的问题，同时结合先进的控制算法和软件开发技术，使得该系统的控制效果和稳定性得到明显提升和保证。
开关磁阻电机工作原理及其驱动系统
开关磁阻电机工作原理及其驱动系统首先，让我们来了解开关磁阻电机的原理。
它由一组互相串联的磁电阻元件组成，安装在定子上。
这些磁电阻元件是由永磁材料制成的，具有高磁导率。
当电流通过磁阻元件时，它们变为“ON”状态，并形成低磁阻通路，允许磁通通过。
当电流终止时，它们恢复为“OFF”状态，形成高磁阻通路，磁通不再通过。
这种可逆性允许电机在电流方向改变时，磁通的方向也随之改变，从而实现了转子的转动。
1.电源：为电机提供所需的电能。
通常使用直流电源来驱动开关磁阻电机，但也可以使用交流电源。
2.驱动电路：将电源提供的直流电转换为适合电机工作的电流和电压。
驱动电路通常由功率放大器和控制电路组成。
功率放大器用于放大驱动电流，以控制磁阻元件的磁化状态。
控制电路用于监测电机的运行状态，并根据需要调整驱动信号。
3.控制电路：根据用户的指令或外部传感器的反馈信号，控制电机的运行速度和转向。
控制电路根据需要向驱动电路发送控制信号，以改变驱动电流的大小和方向。
开关磁阻电机的驱动系统通过控制磁化状态来改变磁通，从而控制电机的转动。
当需要驱动电机时，控制电路向驱动电路发送启动信号，驱动电路放大信号并向磁阻元件提供足够的电流，使其进入“ON”状态。
这时，磁通开始通过，产生转矩，驱动转子开始转动。
当需要改变电机的转向时，控制电路改变驱动电流的方向，使磁通方向相应改变。
需要注意的是，开关磁阻电机的驱动系统需要根据具体的电机参数和工作要求进行设计和调整，以实现最佳的性能和效率。
驱动系统应能提供足够的功率和精确的控制，以满足电机的转矩和速度需求，并确保电机的稳定运行。
综上所述，开关磁阻电机的工作原理基于磁阻效应，并由驱动系统控制。
驱动系统由电源、驱动电路和控制电路组成，通过改变磁化状态来改变磁通，从而驱动电机的转动。
这种电机具有结构简单、转速范围广、效率高等特点，适用于许多工业应用领域。
开关磁阻电机的原理及其控制系统
开关磁阻电机的原理及其控制系统开关磁阻电机80年代初随着电力电子、微电脑和控制理论的迅速发展而发展起来的一种新型调速驱动系统。
具有结构简单、运行可靠、成本低、效率高等突出优点，目前已成为交流电机调速系统、直流电机调速系统、无刷直流电机调速系统的强有力的竞争者。
一、开关磁阻电机的工作原理开关磁阻电机的工作原理遵循磁磁阻最小原理，即磁通总是要沿着磁阻最小路径闭合。
因此，它的结构原则是转子旋转时磁路的磁阻要有尽可能大的变化。
所以开关磁阻电动机采用凸极定子和凸极转子的双凸极结构，并且定转子极数不同。
开关磁阻电机的定子和转子都是凸极式齿槽结构。
定、转子铁芯均由硅钢片冲成一定形状的齿槽，然后叠压而成，其定、转子冲片的结构如图1所示。
图1：开关磁阻电机定、转子结构图图1所示为12/8极三相开关磁阻电动机，S1. S2是电子开关，VD1, VD2是二极管，是直流电源。
电机定子和转子呈凸极形状，极数互不相等，转子由叠片构成，定子绕组可根据需要采用串联、并联或串并联结合的形式在相应的极上得到径向磁场，转子带有位置检测器以提供转子位置信号，使定子绕组按一定的顺序通断，保持电机的连续运行。
电机磁阻随着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，当转子磁极在定子磁极中心线位置时，相绕组电感最大，当转子极间中心线对准定子磁极中心线时，相绕组电感最小。
当定子A相磁极轴线OA与转子磁极轴线O1不重合时，开关S1, S2合上，A 相绕组通电，电动机内建立起以OA为轴线的径向磁场，磁通通过定子扼、定子极、气隙、转子极、转子扼等处闭合。
通过气隙的磁力线是弯曲的，此时磁路的磁导小于定、转子磁极轴线重合时的磁导，因此，转子将受到气隙中弯曲磁力线的切向磁拉力产生的转矩的作用，使转子逆时针方向转动，转子磁极的轴线O1向定子A相磁极轴线OA趋近。
当OA和O1轴线重合时，转子己达到平衡位置，即当A相定、转子极对极时，切向磁拉力消失。
(完整版)开关磁阻电机驱动系统的运行原理及应用
开关磁阻电机驱动系统的运行原理及应用（二）（低轴阻发电机参考资料）1 引言开关磁阻电机驱动系统(SDR)具有一些很有特色的优点:电机结构简单、坚固、维护方便甚至免维护，启动及低速时转矩大、电流小;高速恒功率区范围宽、性能好，在宽广转速和功率访问内都具有高输出和高效率而且有很好的容错能力。
这使得SR电机系统在家用电器、通用工业、伺服与调速系统、牵引电机、高转速电机、航空航天等领域得到广泛应用。
SR电机是一种机电能量转换装置。
根据可逆原理，SR电机和传统电机一样，它既可将电能转换为机械能—电动运行，在这方面的理论趋于成熟;也可将机械能转换为电能—发电运行，其内部的能量转换关系不能简单看成是SR电动机的逆过程。
本文将从SR 电机电动和发电运行这两个角度阐述SR电机的运行原理。
2 电动运行原理2.1 转矩产生原理控制器根据位置检测器检测到的定转子间相对位置信息，结合给定的运行命令(正转或反转)，导通相应的定子相绕组的主开关元件。
对应相绕组中有电流流过，产生磁场;磁场总是趋于“磁阻最小”而产生的磁阻性电磁转矩使转子转向“极对极”位置。
当转子转到被吸引的转子磁极与定子激磁相相重合(平衡位置)时，电磁转矩消失。
此时控制器根据新的位置信息，在定转子即将达到平衡位置时，向功率变换器发出命令，关断当前相的主开关元件，而导通下一相，则转子又会向下一个平衡位置转动;这样，控制器根据相应的位置信息按一定的控制逻辑连续地导通和关断相应的相绕组的主开关，就可产生连续的同转向的电磁转矩，使转子在一定的转速下连续运行;再根据一定的控制策略控制各相绕组的通、断时刻以及绕组电流的大小，就可使系统在最隹状态下运行。
图1 三相sr电动机剖面图从上面的分析可见，电流的方向对转矩没有任何影响，电动机的转向与电流方向无关，而仅取决于相绕组的通电顺序。
若通电顺序改变，则电机的转向也发生改变。
为保证电机能连续地旋转，位置检测器要能及时给出定转子极间相对位置，使控制器能及时和准确地控制定子各相绕组的通断，使srm能产生所要求的转矩和转速，达到预计的性能要求。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
电动汽车电驱动技术
12/8 极三相开关磁阻电动机
电动汽车电驱动技术
12/8 极三相开关磁阻电动机
电动汽车电驱动技术
12/8 极三相开关磁阻电动机
电动汽车电驱动技术
12/8 极三相开关磁阻电动机
电动汽车电驱动技术
12/8 极三相开关磁阻电动机
电动汽车电驱动技术
12/8 极三相开关磁阻电动机
相数与转矩、性能关系：
相数越大，转矩脉动越小，但成本越高，故常用三相、 四相，还有学者在研究两相、单相SRM。
低于三相的SRM 没有自起动能力！
电动汽车电驱动技术
常用开关磁阻电机方案结构
两相 4/2结构
四相 8/6结构
三相 6/4结构
六相 12/10结构
电动汽车电驱动技术
4.14 开关磁阻电机基本方程及性能
R1 i1 d1/dt t1 . . . im dm/dt
+ u1
K 耦合磁场 Te
J TL
-
+ um
Rm
-
SRM系统示意图
电动汽车电驱动技术
电路方程
第k相绕组的相电压平衡方程: d k
式中
dt uk ——第 k 相端电压； i k ——第 k 相电流；
Rk ——第 k 相电阻；
u k Rk i k
30
60 q
导通相控制 D A
B
C
D
电动汽车电驱动技术
SR电动机的矩角特性
两相起动时合成转矩波形
Te DA AB BC CD
O
30
60 q
导通相控制 A D
电动汽车电驱动技术
C B D
4.15 开关磁阻电动机的控制策略
*基速以下，电流斩波控制(CCC)，输出恒转矩 可控量为：Us、 qon 、qoff 控制法1：固定qon ,qoff，通过电流斩波限制电流， 得到恒转矩 控制法2：固定qon ,qoff，由速度设定值和实际值 之差调制Us，进而改变转矩 *基速以上，角度位置控制(APC)，输出恒功率
rotor
电动汽车电驱动技术
q2
基于理想线性模型的SR电动机分析
q = q3位置
stator
rotor
q3
电动汽车电驱动技术
基于理想线性模型的SR电动机分析
q = q4位置
stator
rotor
q4
电动汽车电驱动技术
基于理想线性模型的SR电动机分析
q = q6位置
stator
rotor
电动汽车电驱动技术
电动汽车电驱动技术
12/8 极三相开关磁阻电动机
电动汽车电驱动技术
12/8 极三相开关磁阻电动机
电动汽车电驱动技术
12/8 极三相开关磁阻电动机
电动汽车电驱动技术
12/8 极三相开关磁阻电动机
电动汽车电驱动技术
12/8 极三相开关磁阻电动机
电动汽车电驱动技术
12/8 极三相开关磁阻电动机
电动汽车电驱动技术
12/8 极三相开关磁阻电动机
规律总结：
1、依次给A-C-B绕组通电，转子逆励磁顺序方向旋 转；
2、转矩方向与电流无关；
3、需要根据定、转子相对位置励磁。需要与控制器 一同使用； 4、通电一周期，转过一个转子极距角：tr=360/Nr；
5、步距角： qb=tr/m=360/(mNr)
电动汽车电驱动技术
4.13 开关磁阻电动机的相数与结构
N s 2km N r N s 2k )
相数与极数关系：
定子和转子齿槽数应为偶数。 定子和转子齿槽数不相等。 定子和转子齿槽数尽量接近。
电动汽车电驱动技术
4.13 开关磁阻电动机的相数与结构
开关磁阻电机常用方案 相数 定子极数 转子极数 步进角(度) 3 6 4 30 4 5 8 10 6 8 15 9 6 12 10 6 7 14 12 4.28 8 16 14 3.21 9 18 16 2.5
4.16 开关磁阻电动机功率变换器
两相斩波方式
斩波：V1关断，续流
电动汽车电驱动技术
换相：V2关断，V1导通
4.17 开关磁阻电动机控制系统实现
- US +
i* ASR - i ACR 逻辑控制 PWM 逻辑 “与” 放 大 驱 动 功率 变换器 SRM 位置 传感器
* + -
T* 控制模 + 式选择 qon , qoff
q
4.15 开关磁阻电动机的控制策略
APC运行时Tav与qon、qoff的关系
T
qon 增大
O
电动汽车电驱动技术
qoff
4.15 开关磁阻电动机的控制策略
控制方式的合理选择
电流斩波可控区
起动斩波 0 0
定角度斩波
变角度斩波
APC 控制 1 Cmax
n
Amin
2
可变角度运行区
电动汽车电驱动技术
q1
电动汽车电驱动技术
0
q2 q3 q0 q4
q5
基于理想线性模型的SR电动机分析
q = q1位置
stator
rotor
电动汽车电驱动技术
q1
基于理想线性模型的SR电动机分析
q = 0 位置
stator
rotor
电动汽车电驱动技术
q=0o
基于理想线性模型的SR电动机分析
q = q2位置
stator
SR电机绕组电感的分段线性解析式：
q1 q q 2 Lmin K (q q ) L q2 q q3 2 min L(q ) L q q q max 3 4 L K (q q ) q q q 4 4 5 max
K=(Lmax-Lmin)/(q3-q2)= (Lmax-Lmin)/s
电动汽车电驱动技术
12/8 极三相开关磁阻电动机
C B A A B C A
C
B A
电动汽车电驱动技术
B C
12/8 极三相开关磁阻电动机
C B A A B C A
C
B A
电动汽车电驱动技术
B C
12/8 极三相开关磁阻电动机
C B A A B C A
C
B A
电动汽车电驱动技术
B C
12/8 极三相开关磁阻电动机
q5
基于理想线性模型的SR电动机分析
q=0 q1(q5) q2 q3 q4
电动汽车电驱动技术
q1
0
定子磁极轴线与转子凹槽中心重合 转子凹槽前沿与定子磁极前沿相遇位置 转子磁极前沿与定子磁极前沿相遇位置 转子磁极前沿与定子磁极前沿重合位置 转子凹槽前沿与定子磁极后沿重合位置
q2 q3 q0 q4
q5
4.16 开关磁阻电动机功率变换器
• 功率变换器是直流电源和SRM的接口，起着将电 能分配到SRM绕组中的作用，同时接受控制器的
控制。
• 由于SRM遵循“最小磁阻原理”工作，因此只需
要单极性供电的功率变换器。功率变换器应能迅
速从电源接受电能，又能迅速向电源回馈能量。
电动汽车电驱动技术
4.16 开关磁阻电动机功率变换器
电动汽车电驱动技术
4.15 开关磁阻电动机的控制策略
设定电流上、下幅值的斩波图
i Imax
Imin
O
电动汽车电驱动技术
q
4.15 开关磁阻电动机的控制策略
设定电流上限和关断时间斩波图
i Imax
O
电动汽车电驱动技术
q
4.15 开关磁阻电动机的控制策略
PWM斩波调压控制的电流波形
i
O
电动汽车电驱动技术
特征：随定、转子磁极重叠的增加和减少，相电感 在Lmax 和Lmin之间线性地变化 。
电动汽车电驱动技术
SR电机转矩的分段线性解析式：
=L i
W’=i /2 = L i 2/2
0 2 KT i T 0 K i 2 T
电动汽车电驱动技术
0 q q2
q2 q q3 03 q q 4
电 源
功率变换器
SR 电动机
负 载
电流检测
位置检测
控制信号
控制器
SRD
电动汽车电驱动技术
开关磁阻电机结构
转子凸极 转子
定子凸极及绕组
定子
电动汽车电驱动技术
开关磁阻电机结构特点
双凸极结构 定子集中绕组 转子无绕组 转子无永磁体
电动汽车电驱动技术
4.12 开关磁阻电机工作原理
磁阻最小原理 磁通总要沿着磁阻 最小路径闭合，一 定形状的铁心在移 动到最小磁阻位置 时，必定使自己的 轴线与主磁场的轴 线重合。 气隙 N +
Wc (i,q ) Te q
磁共能的表达式为：
Wc (i,q )di
0
i
SR电机的平均电磁转矩Tav
mN r Tav 2
电动汽车电驱动技术
2 / N r
0
Te (i,q )dq
基于理想线性模型的SR电动机分析
线性模型：不计磁路饱和，假定绕组电感与电流无关， 此时电感只与转子位置有关。
k ——第 k 相磁链。
磁链方程:
式中
k Lk (q k , ik )ik
Lk ——第 k 相绕组电感；
q k ——转子角度；
电动汽车电驱动技术
电路方程
k dik k dq U k Rk ik ik dt q dt Lk dik Lk dq Rk ik Lk ik i dt ik q dt k
电阻压降 感应电动势 （电流变化） 运动电动势 (转子位置改变)