開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的仿真與開發(fā)研究.pdf

1、開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)是繼傳統(tǒng)交、直流調(diào)速系統(tǒng)之后逐步發(fā)展起來的新一代調(diào)速系統(tǒng),如今在許多電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)領(lǐng)域都有著廣泛的應(yīng)用。與交流和直流電動(dòng)機(jī)相比,開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)具有結(jié)構(gòu)更加簡(jiǎn)單、成本更加低廉、控制更加靈活等諸多優(yōu)點(diǎn),引起了國(guó)內(nèi)外專家與學(xué)者的廣泛關(guān)注。然而特殊的雙凸極結(jié)構(gòu)和開關(guān)式的供電方式使得開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)的磁鏈、電流等高度非線性化,轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)問題也尤為嚴(yán)重,這不僅增加了其控制難度,還制約了其應(yīng)用場(chǎng)合。因此,開展開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的研究

2、工作對(duì)于在現(xiàn)實(shí)中推廣其應(yīng)用具有非常重要的意義。
　　本文首先基于開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)和運(yùn)行原理,介紹了它的數(shù)學(xué)模型和傳統(tǒng)控制方法,并且在MATLAB/Simulink環(huán)境下對(duì)傳統(tǒng)電流斬波控制方法下的三相6/4極開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)的線性模型、非線性模型以及四相8/6極開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)的非線性模型分別進(jìn)行了仿真研究,比較了線性模型與非線性模型兩者間的優(yōu)缺點(diǎn),對(duì)不同相數(shù)的開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)之間的性能差異也進(jìn)行了分析。
　　其次,本文基于

3、開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制方法的基本原理,研究了四相8/6極開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)電壓矢量的選取規(guī)則和磁鏈?zhǔn)噶康挠?jì)算方式,提出了一種適用于任意相開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)的扇區(qū)判斷方法,并且在MATLAB/Simulink環(huán)境下利用Simulink模塊實(shí)現(xiàn)了四相8/6極開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)的直接轉(zhuǎn)矩控制,通過仿真以及與傳統(tǒng)控制方法的對(duì)比證明了該方法在磁鏈控制以及抑制轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)方面有著顯著的效果。
　　然后,借鑒國(guó)內(nèi)外開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)的硬件設(shè)計(jì)方案,本文開發(fā)了一

4、套開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng),并對(duì)系統(tǒng)硬件電路的原理、特性和軟件程序的功能、流程等做了詳盡的介紹。其中系統(tǒng)的硬件電路包括以數(shù)字信號(hào)處理器TMS320F2812PGFA為核心的控制電路,以及由整流電路、功率變換主電路、光隔與觸發(fā)電路、電流檢測(cè)電路組成的功率驅(qū)動(dòng)電路;而系統(tǒng)的軟件程序則由下位機(jī)DSP控制程序和上位機(jī)LabVIEW操作界面兩部分組成。
　　最后,基于所開發(fā)的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)對(duì)開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)進(jìn)行了多項(xiàng)實(shí)驗(yàn)研究,比較了高電壓直接