3.2.1控制器模块..16

3.2.2功率变化器模块.16

3.2.3位置检测器模块.17

第4章开关磁阻电机仿真与分析..18

4.1开关磁阻电机运行过程中电感的求解.18

4.2不同开关角时的调速系统仿真分析19

4.3不同电压时的调速系统仿真分析..21

4.4分段式PI调节系统减小转速脉动与静差.22

结论25

致谢26

参考文献..27

第1章 绪论 1.1 开关磁阻电机概况与研究方向 19 世纪 40 年代,最早的磁阻式电动机问世，在当时被称为“电磁制动机”。1842 年，英国的两位科学家用电磁铁制造了由蓄电池供电的电动车，其原理和现在的开关磁阻电机十分相似。但是由于在当时的环境下，实验条件有限，使用的是机械开关，导致该电机的运行特性并不是很好，而且能量转换效率也非常低，所以在其后的 100 多年间直到功率开关器件问世前，该电机都没有被重视[1]。一直到20 世纪中叶，开关磁阻电机才随电力电子器件的使用迎来真正发展。 1980 年，英国学者 Lawrenson及其同事在ICEM 会议上系统地介绍了通过晶闸管实现可变速驱动系统，阐述了 SRM的原理及其设计特点，从而在国际上奠定了现代开关磁阻电机的地位[2]。目前，开关磁阻电机在国外很受欢迎，产品已经广泛的运用于多个领域。电机的功率分布范围比较广，从10W可达5MW。另外，转速高达100000r/min 电机已被研制出[3]。除英国外，美国、德国、加拿大等国在开关磁阻电机的开发研究方面都已取得很大的进展。 国内方面，从上世纪 80 年代开始，许多单位陆续开展了对磁阻电机的研究工作，如华中科技大学、南京航空航天大学、东南大学、福州大学等[4]。与此同时，我国的中小型电机“八五”科研规划项目将开关磁阻电机划入范围中[5]。通过借鉴国外的经验，明白到开关磁阻电机的重要性，我国在其研发上投入了非常大的精力，尤其在开关磁阻电机的仿真控制、设计理论等方面加大了研发力度。 截止今日，开关磁阻电机的研究在国内外取得的成就已十分显著，SRM 系列产品已广泛应用于高转速电机、电动车驱动系统、牵引电机、家用电器等领域。但作为一种新型调速系统，开关磁阻电机的研究历史并不是很长，而且其技术涉及的领域比较广，再加上其复杂的非线性特点，给研究增加了一定的难度[6]。目前仍有许多需要优化的地方，仍存在大量的工作要做[7]： （1）进一步优化开关磁阻电机的设计理论，寻求一套高效率、适用于工程设计要求的设计方法。 （2）研究减小转矩脉动及噪声的方法，提高电机的功率因数。 （3）进一步改善开关磁阻电机静态及动态性能。 （4）加强对无位置传感器方案研究，简化系统结构。 （5）加强对电机运行过程中各种损耗理论的研究。1.2 开关磁阻电机优缺点 1.2.1 开关磁阻电机的优点 经过理论研究与实践证明，开关磁阻电机具有诸多优点[8]： （1）电机结构简单，坚固耐用，成本低廉，适用于高速运行的场合。 （2）转子无永磁体，可允许有较高的温升，更适用于实际生产。 （3）转矩方向与电流方向无关，与通电顺序有关，可简化功率变换器的结构。 （4）各相独立工作，系统可靠性比其他电机高。 （5）功率电路简单可靠。
1.2.2 开关磁阻电机的缺点 开关磁阻电机自身同样也存在着一些不足和缺点，有如下几个方面： （1）开关磁阻电机是磁阻式电机，在能量转换密度上没有电磁式电机高[9]。 （2）由于非线性的结构，电机运行时转矩脉动和噪声比较大[10]。 （3）因为各相独立，所以随着电机相数增多，主接线数会增多。 （4） 系统在运行时需要转子位置的信号，但引入位置传感器会增加整个系统的复杂程度，同样也会增加成本。 Matlab开关磁阻电机控制原理与仿真研究(2):http://www.youerw.com/zidonghua/lunwen_52067.html