開關磁阻電機轉矩脈動控制技術研究.pdf

1、開關磁阻電機具有結構簡單、成本低、效率高、調速性能優(yōu)良和可控性高等優(yōu)點，在家電、工業(yè)伺服、航空航天等領域得到了廣泛的應用。但是其特有的雙凸極結構導致運行時轉矩脈動比較大，造成電機振動，限制了開關磁阻電機的應用領域。為了促進低轉矩脈動、高性能開關磁阻電機控制器的進一步發(fā)展，本文對降低開關磁阻電機轉矩脈動的控制策略進行了研究。
　　首先介紹了開關磁阻電機的發(fā)展概況及國內外對開關磁阻電機的研究現(xiàn)狀和熱點，闡述了開關磁阻電機的基本結構、工

2、作原理和基本方程，以及開關磁阻電機產(chǎn)生轉矩脈動的原因。在此基礎上，針對開關磁阻電機轉矩脈動較大的問題，設計了基于直接瞬時轉矩控制思想的控制策略，并且對模型中重要的參數(shù)進行了理論研究和優(yōu)化。控制策略將電機的每個運行周期細分為三個區(qū)域，每個區(qū)域采用不同的控制方法。單相運行時采用傳統(tǒng)滯環(huán)控制和可變參考轉矩閾值控制方法，以減少轉矩超調;雙相運行時采用雙相轉矩控制方法，在電機換相輸出轉矩不足的情況下令前后兩相同時工作，使得電機在不同的工作模式下均

3、有平穩(wěn)的轉矩輸出。論文還改進了滯環(huán)比較的控制邏輯，提高了轉矩調節(jié)速度。
　　基于MATLAB/Simulink軟件對電機和控制器進行建模仿真，驗證了本策略的有效性;搭建了以STM32為控制核心，以500W、12/8極三相開關磁阻電機為測試電機的開關磁阻電機驅動系統(tǒng)實測平臺，包括軟件代碼的編寫、硬件電路的設計和轉矩表的獲得。測試結果表明本論文的直接瞬時轉矩控制策略降低了25％以上的轉矩脈動，轉矩脈動小于1N·m，平臺效率降低小于10