基于C_dump結構開關磁阻電機驅動器的分析與設計.pdf

1、開關磁阻電機作為一種新型調速電機，具有性能穩(wěn)定、結構簡單、可靠性高等諸多優(yōu)點，被廣泛應用于電動車動力控制系統(tǒng)。功率變換器是調速系統(tǒng)中連接電源和電動機繞組的重要開關部件，尋求低成本、高性能的功率變換器一直是該領域的研究熱點。C_dump結構的功率變換器相比于不對稱半橋主結構僅需較少的功率器件，具有更高的性價比與競爭力。
　　本文主要致力于開關磁阻電機C_dump功率變換器的分析與設計，首先分析了傳統(tǒng)C_dump工作原理，針對傳統(tǒng)C_

2、dump主電路的缺陷提出了改進型C_dump拓撲，深入分析了改進型C_dump主電路的四種工作模式，推導出主電路中儲能電容、續(xù)流電感關鍵參數(shù)的估算公式。接著基于Matlab/Simulink非線性仿真平臺應用磁參法設計了仿真系統(tǒng)，在傳統(tǒng)C_dump調速系統(tǒng)仿真模型中，提出輔助功率管的控制方式，揭示了儲能電容電壓與系統(tǒng)效率間的關系，得出儲能電容電壓最優(yōu)取值范圍，在此基礎上深入對比分析了改進型C_dump相對于不對稱半橋主結構在換相性能、電

3、路損耗方面的優(yōu)勢。最后基于嵌入式芯片設計了針對改進型C_dump調速系統(tǒng)的軟硬件框架，搭建了試驗樣機并進行了測試驗證。
　　實測結果表明，對比不同控制方式下，仿真與實測對比，相電流峰值絕對誤差不大于10％;儲能電容的耐壓減小至電源電壓60V左右，儲能電容電壓抖動△VC控制在穩(wěn)態(tài)電壓的10％以內;在轉速2000rpm，負載量為2.4636N·m工況下，改進型C_dump相電流的退磁時間較不對稱半橋減小12％，穩(wěn)態(tài)測試效率為62.23