srm开关磁阻电机控制器说明书
开关磁阻电机(SRM)控制策略综述
开关磁阻电机(SRM)控制策略综述摘要: 简要回顾了SRD发展过程中出现的各种控制策略,分析和介绍了各控制策略的优缺点,展望SRM控制策略的发展趋势。
关键词: 开关磁阻电机1.引言开关磁阻电机( Switched Reluctance Mo-tors,简称SRM)具有结构简单、坚固、成本低、工作可靠、控制灵活、运行效率高、适于高速与恶劣环境运行等优点,由其构成的传动系统( Switched Reluctance Drives,简称SRD)具有交、直流传动系统所没有的优点。
为此,世界各国对SRD接受和感兴趣的程度呈逐年上升趋势,现已形成了理论研究与实际应用并重的发展态势。
众所周知，SRD融SRM、功率变换器、控制器与位置检测器为一体，其性能的改善不能一味地依靠优化SRM 与功率变换器设计，而必须借助先进控制策略的手段。
从20世纪80年代SRM问世至今，在SRM控制方面已涌现出大量先进的控制思想，并取得了有益的成果。
但是，系统完整地对其予以综述的文献却颇少，现有的文献也仅是对SRM的控制模式作了报道，并未涉及控制理论的应用。
本文结合SRM的控制模式，综述比较了SRM的各种控制，力图反映SRD在控制策略方面的研究进展，限于篇幅，对各控制策略只作简要概括和必要的分析与评价。
2. SRM 的控制模式SRM的可控参数为定子绕组电压、开通角与关断，SRM的控制就是如何合理改变这些控制参数以达到运行要求。
根据改变控制参数的不同方式，SRM有3种控制模式，即角度位置控制( Angular Position Control,简称APC)、电流斩波控制( Current Chopping Control,简称CCC)与电压控制( V oltage Control,简称VC)。
其中，APC是电压保持不变，通过改变开通角和关断角调节电机转速，适于电机较高速区，但是对于每一个由转速与转矩确定的运行点，开通角与关断角有多种组合，每一种组合对应不同的性能，具体操作较复杂，且很难得到满意的性能；CCC一般应用于电机低速区，是为限制电流超过功率开关元件和电机允许的最大电流而采取的方法，CCC实际上是调节电压的有效利用值，与APC类似，它也可随转速、负载要求调节开关角；VC是在固定的开关角条件下，通过调节绕组电压控制电机转速，它分直流侧PWM斩波调压、相开关斩波调压与无斩波调压，而无斩波调压是通过调节整流电压以响应电机转速要求，在整个速度范围内只有一个运行模式，即单脉冲方式。
开关磁阻电机使用说明书(5.0)
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第 9 章 故障与排除 .................................................. 41 第 10 章 维护与售后服务 ............................................. 43
10.1 维护 .............................................................. 43 10.2 易损件更换 ........................................................ 44 10.3 存贮 .............................................................. 44 10.4 保修 .............................................................. 44
该调速系统特别适用于以下特殊场合： ——需宽调速范围，低速长时间运行的场合 ——转速要求高于 3000r/min 以上的场合 ——频繁正反转，频繁起停的场合 ——要求低起动电流，大起动转矩的场合，如牵引运输车辆的驱动 ——负载变化很大的场合 , 轻载运行时 , 具有很高的效率
开关磁阻电动机及控制器是一体化产品，既不能用开关磁阻电动机控制器驱动其他类型的电动 机，也不能用其它类型的控制器驱动开关磁阻电动机，更不能用直流或交流电源直接驱动开关磁阻电动 机。
开关磁阻电机控制技术_学习手册
开关磁阻电机的控制技术您的学习任务学习开关磁阻电机控制系统的基本组成。
相关知识开关磁阻电动机控制系统，是由嵌入式微处理器、大规模数字模拟器件、电力电子功率器件及开关磁阻电动机共同组成的新型调速系统，其性能指标比普通交流变频调速系统及直流电机调速系统都要好，它是一种新颖的、高性价比的、具有典型机电一体化结构的无级调速系统。
图4-26 开关磁阻电机控制框图控制器通过电子电路控制功率开关器件的导通与关断。
功率开关器件又控制电动机各相绕组的导通与关断，从而使电动机旋转。
电动机的旋转方向与电流方向无关。
通过控制绕组导通与关断顺序，可以控制电动机的旋转方向。
通过控制绕组的电流，可以控制电动机的转速。
1、功率变换器能量提供者，包括直流电源和开关器件。
控制器要求具有下述性能：（１）电流斩波控制（２）角度位置控制（３）起动，制动，停车及四象限运行（４）调速位置检测器提供转子位置信号，使控制器决定绕组导通和关断。
V 相通电W 相通电R 相通电U 相通电连续不断按U-V-W-R-U 的顺序分别通电，电动机内磁场沿U-V-W-R-U 的顺序移动。
转子沿U-R’-W’-V’方向即逆序转动。
改变通电的顺序，转子旋转方向改变改变电流的方向，转子旋转方向不变。
每改变通电一次，定子磁场轴线移动2π/Ns空间角，转子则每次转过τ/m 极距f mNn D r 60开关磁阻电机具有很多优点：SRM 有较大的电机利用系数，可以是感应电机利用系数的1.2~1.4 倍，电动机结构简单，转子上没有绕组；定子上只有简单的集中绕组，没有相间跨接线。
转矩与电流极性无关，单向电流激励。
对转速限制小，可制成高速电动机。
通过对电流的通断、幅值控制，满足不同负载要求的机械特性。
SRD 系统效率和功率密度在宽广的速度和负载范围内都较高。
但目前还有很多缺点：有转据脉动，转矩由一系列脉冲转矩叠加而成，且有双凸极结构和磁路非线性，合成转据不是恒定转据，有一定的谐波分量，噪声与振动大，出线头多。
开关磁阻电动机2011
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式中，等号右边第一项为平衡绕组中变压器电势 的压降；第二项为电阻压降；第三项为旋转电势所 引起的压降，它只有在电感随转子位置而变时才存 在，其方向与电感随转子位置的变化率有关：当电 感随口角的增大而增大时为正，当电感随口角的增 大而减小时为负。 在开关磁阻电机中，为获得较大的有效转矩应避 免产生制动转矩，在绕组电感开始随转子位置角口 的增大而减少时应尽快使绕组中电流衰减到零。
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一、开关磁阻电动机控制方式和运行特性 由于开关磁阻电机是一个复杂的非线 性系统，它的电流和转矩受许多因素 的制约，性能计算颇为繁复。
1.电流控制
2.转矩控制
3.转矩脉动和噪声控制
SR电机的运行特性
SR电机运行特性可分为三个区域：恒转矩区、 恒功率区、自然特性区(串励特性区) 。 在恒转矩区，由于电机转速较低，电机反电动 势小，因此需对电流进行斩波限幅，称为电流斩 波控制(CCC)方式，也可采用调节相绕组外加电 压有效值的电压PWM控制方式； 在恒功率区，通过调节主开关管的开通角和关 断角取得恒功率特性，称为角度位置控制(APC) 方式； 在自然特性区，电源电压、开通角和关断角均 固定，由于自然特性与串励直流电机的特性相似， 故亦称为串励特性区。Biblioteka 相电感、转矩随转子位移角的变化
SRD开关磁阻电动机及其控制
电源
功率变换器
SR 电动机
负载
控制信号
电流检测 位置检测 控制器
（一）开关磁阻电动机SRM
1、工作原理：遵循磁通总是要沿着磁导最大的路径 （maximum path）闭合的原理，产生磁场拉力形成 转矩——磁阻转矩（reluctance torque）。 2、结构（configuration）：一般采用凸极定子 （salient stator）和凸极转子（rotor）。
command），实现对SR电机运行状态的控制。 构造：由微机或数字逻辑电路（digital logic
circuit）及接口电路（interface circuit）构成。 要求控制器具有如下性能（performance）： 1）电流斩波控制（chopper control）； 2）角度位置控制（angle-position control）； 3）起动（start）、制动（brake）、停车及四象
限运行（four quadrant operation）； 4）速度调节（speed regulating）。
（四）位置检测器
向控制器提供转子位置及速度等信号 （signal），使控制器能正确地决定绕组的导 通（conduction/on）和关断（shut /off）时 刻。通常采用光电器件（photoelectric element）、霍耳元件或电磁线圈法进行位置检 测(detecting)。
定子装有集中绕组（concentrated winding）、直径（diameter）方向相对的两个绕组 串联（series）成为一相。
转子由叠片（laminated iron sheet）构成。无绕 组、无换向器（commutator）、无集电环(slip ring)。
电动自行车用开关磁阻电动机控制器设计说明书
毕业设计说明书电动自行车开关磁阻电动机控制器学生：学 专2015年 6 月电动自行车开关磁阻电动机控制器摘要开关磁阻电动机驱动系统（简称 SRD）是随着电力电子、计算机、微电子的迅速发展而出现的一种新型机电一体化无级调速系统，它将开关磁阻电动机、电力电子技术、控制技术融合为一体不仅保持了交流异步电机的结构简单、坚固可靠和直流电动机可控性好的优点而且还具有交流调速系统和直流调速系统所无法比拟的显著特点。
论文以三相6/4极 SRM为研究对象，完成了以单片机为核心组成的调速系统设计方案，系统采用PWM控制方式，选用三相全桥式功率驱动器主电路，主开关器件选用功率MOSFET，设计了以单片机AT89C51为核心的控制器，主要对电流检测、位置检测、故障保护和显示电路等外围电路进行了设计，具有过流保护功能。
同时本设计采用了模块化的编程方法，增强了程序的可读性和易操作性。
基于开关磁阻电动机的准线性动态模型,利用Protues软件 ,对开关磁阻电动机进行仿真。
为此系统的进一步改进打下了基础。
仿真结果达到了预期的SRD 控制效果。
本文用该设计进行了开关磁阻电机控制的模拟试验，达到了初步的实验效果，在软硬件两方面为以后开关磁阻电机控制系统这一课题的研究进行了有益的探索和实践。
关键词：开关磁阻电机；单片机；功率驱动器；调速系统Electric bicycle switched reluctance motor controllerAbstractSwitched reluctance motor drive system (SRD) with the rapid development of power electronics, computer, microelectronics and the emergence of a new Mechatronics stepless speed regulating system, it will switch reluctance motor, power electronics technology, control technology integration as a whole not only keeps the notable characteristics of the structure of AC asynchronous motor is simple, firm and reliable and the advantages of DC motor controlled but also has AC speed control system of DC speed regulating system is unable to compare. The three-phase 6 /4 pole 7.5kW SRM as the research object, completed the single-chipmicrocomputer as the core component of speed control system design, system adopts PWM control mode, selection of three-phase full bridge power driver circuit, main switch selects IGBT, design the STC89C51 MCU as the core controller, mainly of current detection, position detection, fault protection and display circuit and other peripheral circuits are designed with current protection function.At the same time, this design adopts a modularized programming method, which enhances the readability and operability of the program.. Based on the quasi linear dynamic model of switched reluctance motor, MATLAB/SIMULINK is used to simulate the switched reluctance motor.. Further improvement of the system laid the foundation.. The simulation results achieved the expected SRD control effect. The with the design of switched reluctance motor control simulation test, the preliminary experimental results are obtained. In the aspects of software and hardware for later switchedreluctance motor control system of the subject research of beneficial exploration and practice.Key words: switched reluctance motor; SCM; power driver; speed control system目录1 开关磁阻电动机概述 (1)1.1开关磁阻电动机的发展状况 (1)1.2开关磁阻电动机的组成 (2)1.3开关磁阻电动机的性能特点 (4)2 开关磁阻电动机的原理与控制 (5)2.1开关磁阻电动机的结构原理 (6)2.2开关磁阻电动机的基本方程 (7)2.3开关磁阻电动机的调速控制方式 (9)2.3.1电流斩波控制（CCC）方式 (10)2.3.2角度位置控制（APC）方式 (10)2.3.4脉宽调制控制（PWM）方式 (11)2.4开关磁阻电动机的启动与制动 (12)2.5开关磁阻电动机的转矩脉动与噪声分析 (12)3系统总体设计 (14)4.1位置信号采集系统设计 (14)4.2电流信号采集系统设计 (15)4.3调速信号采集系统设计 (17)4.4保护电路设计 (18)5 驱动系统设计 (19)5.1驱动电路设计 (19)5.2开关器件的选择 (21)6主控系统设计 (23)6.1单片机系统 (23)6.2信号逻辑处理电路 (24)6.3速度显示电路设计 (24)7 软件设计 (26)7.1主程序设计 (26)7.2 启动程序设计 (27)7.3主控模块设计 (28)7.4测速和换相程序设计 (29)7.5PI调速模块设计 (31)7.6速度显示模块设计 (32)7.7中断程序设计 (32)8 SIMULINK原理仿真 (34)8.1电机模块 (34)8.2功率驱动模块 (34)8.3 位置检测模块 (35)8.4 PI调速模块 (35)8.5 系统仿真及结论 (36)参考文献 (37)附录Ⅰ电路图 (38)附录Ⅱ程序清单 (39)1 开关磁阻电动机概述新一代的调速电机，开关磁阻电机调速系统( Switched Reluctance Drive 简称SRD)是从20世纪80年代中期逐步发展起来的，开关磁阻电机具有结构简单、坚固的优点，因为其构成的SRD性能优良，所以较其他调速系统更有竞争潜力。
开关磁阻电机控制原理
开关磁阻电机控制原理首先，让我们来了解SRM的工作原理。
SRM由铁心、定子和转子组成，其中定子是由若干个相间的线圈组成，而转子则是由多个齿隙组成。
当施加电流到定子线圈时，线圈产生磁场并吸引转子上的磁极，使得转子转动。
与其他类型的电机相比，SRM没有永磁体，因此其转子结构更简单。
1. 电流控制（Current Control）：SRM的电流控制是通过施加电流来控制电机的转矩和速度。
首先需要测量电机的位置和速度，以便根据实际情况调整电流。
通常使用位置传感器（如霍尔传感器）来测量转子位置，然后通过计算得到电机的速度。
基于这些测量结果，控制器可以确定如何调整电流的大小和方向，以实现所需的转矩和速度。
在电流控制过程中，还需要考虑到电机的特性和限制。
例如，如果电流过大，可能会导致电机过热或损坏。
因此，控制器需要根据电机的额定电流和温度来限制电流的大小。
此外，还需要考虑到电机的响应时间，以确保电流调整的快速性和准确性。
2. 位置控制（Position Control）：SRM的位置控制是用于确定和保持转子的精确位置。
在SRM中，转子的位置是由电流和磁场之间的相对位置决定的。
通常使用位置传感器（如霍尔传感器或编码器）来测量转子位置，并将这些位置信息传递给控制器。
控制器使用这些位置信息来调整电流的大小和方向，以将转子移动到所需的位置。
在位置控制过程中，控制器需要根据转子的位置误差来决定调整电流的方向和大小。
通常使用位置反馈控制算法（如PID控制）来实现这一目标。
控制器将位置误差和其他参数（如转子惯性、负载和电机特性）纳入考虑，并根据算法的要求来调整电流。
在实际应用中，位置控制通常需要考虑到转子位置的精确性以及抗干扰和鲁棒性等问题。
总结起来，开关磁阻电机的控制原理主要包括电流控制和位置控制两个方面。
电流控制用于调整电机的转矩和速度，而位置控制用于确定和保持转子的精确位置。
控制器根据电机的特性和限制，使用合适的控制算法来实现所需的控制效果。
开关磁阻电机SRM的原理及建模
开关磁阻电机SRM的原理及建模1、SRM工作原理SRM的转矩是磁阻性质，其运行原理遵循“磁阻最小原理”——磁通总是要沿磁阻最小的路径闭合。
当定子某相绕组通电时，所产生的磁场由于磁力线扭曲而产生切向磁拉力，试图使相近的转子极旋转到其轴线对齐的位置，即磁阻最小位置。
SRM为双凸极结构，其定、转子均由普通硅钢片叠加而成。
转子上既无绕组也无永磁体，定子齿极上绕有几种绕组，径向相对的两个绕组可以串联或并联在一起，构成“一相”。
转动方向总是逆着磁场轴线的移动方向，改变SRM的定子绕组的通电顺序，即可改变电机的转动方向；而改变通电相电流的方向，并不影响转子转动的方向。
2、SRM控制方式（1）斩波控制：在SRM起动、低、中速运行时，电压不变，旋转电动势引起的压降小，电感上升期的时间长，而的值相当大，为避免电流脉冲峰值超过电流的允许值，采用滞环控制来限制电流。
如本文中的电流滞环控制模块的作用是实现电流斩波，两个输入分别为实际电流和参考电流，输出即作为SRM的输入信号，模块结构如图1-1所示。
当A 相主开关开始导通，相电流I从零开始上升，当I超过参考电流且偏差大于滞环比较器的环宽时，即实际电流I大于电流上限值Imax，开始斩波；主开关器件关断，I下降，当I低于参考电流且偏差大于滞环比较器的环宽时，即实际电流I小于电流下限值控制Imin，主开关器件重新导通，I便开始上升，如此主开关器件反复通断，直到转子转到关断角的位置时，主开关器件关断，I一直下降到零。
当转子转过一个周期后，这相电流斩波过程又开始重复。
一般斩波是在相电感变化区域内进行的，由于电机的平均电磁转矩与相电流I的平方成正比，因此通过设定相电流允许限值Imax和Imin，可使SRM工作在恒转矩区。
在一个周期内，由于相绕组电感不同，电流的变化率也不同，因此，斩波频率疏密不均。
在低电感区，斩波频率较高；高电感区，斩波频率下降。
其电流波形如图1-2所示。
（2）角度控制：直接调控主开关器件的导通角θon和关断角θoff，可以影响电机的励磁过程。
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srm开关磁阻电机控制器说明书
SRM开关磁阻电机控制器说明书
一、概述
SRM开关磁阻电机控制器是一种用于控制开关磁阻电机的电气装置。
本文将详细介绍SRM开关磁阻电机控制器的工作原理、特点以及使用注意事项。
二、工作原理
SRM开关磁阻电机是一种基于磁阻转矩原理工作的电机，其特点是无需永磁体，具有低成本、高效率和高可靠性的优势。
SRM开关磁阻电机控制器通过控制电流的通断来实现对电机的转速和转矩的控制。
在电机工作时，控制器根据电机转子位置信息和用户设定的转速、转矩要求，通过电流开关器控制电流的通断。
当电流通断时，电机的转矩和转速将发生相应的变化，从而实现对电机的精确控制。
三、特点
1. 高效率：SRM开关磁阻电机控制器采用先进的控制算法，能够实现高效的电机控制，提高能源利用效率。
2. 高可靠性：SRM开关磁阻电机控制器采用高品质的电子元件和稳定性强的控制系统，具有较高的可靠性和稳定性，能够在恶劣环境下正常工作。
3. 精确控制：SRM开关磁阻电机控制器能够根据用户的需求精确控制电机的转速和转矩，满足不同应用场景的要求。
4. 多功能：SRM开关磁阻电机控制器具有多种控制模式和保护功能，可适应不同工况和应用环境的需求。
四、使用注意事项
1. 安全操作：在使用SRM开关磁阻电机控制器时，务必遵守相关安全操作规程，确保人身安全和设备正常运行。
2. 维护保养：定期对SRM开关磁阻电机控制器进行维护保养，清洁电气元件和散热器，确保设备的正常运行。
3. 防护措施：在安装SRM开关磁阻电机控制器时，应采取防护措施，避免水、尘等外界物质对设备的影响。
4. 温度控制：SRM开关磁阻电机控制器在工作过程中会产生一定的热量，应确保控制器周围的温度适宜，防止过热造成设备损坏。
5. 电源稳定：SRM开关磁阻电机控制器对电源的稳定性要求较高，应确保电源的稳定和可靠，避免电压波动对设备的影响。
总结：
本文详细介绍了SRM开关磁阻电机控制器的工作原理、特点以及使用注意事项。
SRM开关磁阻电机控制器具有高效率、高可靠性、精确控制和多功能的优点，在工业自动化领域具有广泛的应用前景。
在使用时，用户应遵守相关安全操作规程，注意维护保养，确保设备的正常运行。
通过合理的使用和管理，SRM开关磁阻电机控制器
将为用户带来高效、稳定的电机控制体验。