開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計(jì)與研究報(bào)告及matlab仿真

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1、-.---摘要開(kāi)關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)(SwitchedReluctanceMotor，簡(jiǎn)稱SRM)調(diào)速系統(tǒng)(SwitchedReluctanceMotorDrive，簡(jiǎn)稱SRD)是一種新型的調(diào)速系統(tǒng)。因其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，魯棒性好，啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩大及調(diào)速范圍寬等特點(diǎn)，日益受到國(guó)內(nèi)外學(xué)者的關(guān)注.本文著重描述了開(kāi)關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)的非線性數(shù)學(xué)模型，并通過(guò)MATLAB仿真對(duì)調(diào)速系統(tǒng)進(jìn)行了仿真，結(jié)果表明數(shù)學(xué)模型與仿真結(jié)果基本吻合。關(guān)鍵詞：開(kāi)關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)；調(diào)速系統(tǒng)；數(shù)學(xué)模型；MATLAB仿真.---ABSTRACTSwitchedReluctanceMotorDriveisanewadjustable-

2、speedmotorsystem.Itsstructureissimple,SRDhasrobustverywell.Itsstartingtorqueandawiderangeofcharacteristicsofspeed,increasingtheconcernofscholarsathomeandabroad.ThisarticlefocusesontheSRMnonlinearmathematicalmodel,andthespeedregulationsystemwasstudiedthroughMATLAB,Theresultsshowthatmath

3、ematicalmodelsandsimulationbasicallyconsistentwiththeresults.Keywords:switchedreluctancemotordrive；SpeedControlSystemmathematicmodel；MATLABsimulation.---目錄摘要IABSTRACTII1.1開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的歷史及發(fā)展現(xiàn)狀11.2開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)概述21.2.1開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)和原理21.2.2SRD系統(tǒng)的組成51.2.3SRD系統(tǒng)的特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)61.3開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的研究和發(fā)展方向71.4本設(shè)計(jì)要

4、做的工作8第二章SR電機(jī)數(shù)學(xué)模型的建立92.1SR電機(jī)的模型92.1.1建立模型常用的方法92.1.2SR電機(jī)的方程102.2SR電機(jī)系統(tǒng)的線性分析122.2.1電感與轉(zhuǎn)子位置角的關(guān)系分析122.2.2基于線性模型的繞組電流分析142.3電磁轉(zhuǎn)矩的分析182.4轉(zhuǎn)速的控制182.5基于非線性電感特性的SR電機(jī)的數(shù)學(xué)模型192.5.1繞組非線性電感特性研究192.5.2SR電機(jī)的非線性數(shù)學(xué)模型20第三章SRD系統(tǒng)的控制策略243.1開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)主要的幾種控制方式243.1.1角度位置控制243.1.2電流斬波控制253.1.3電壓PWM控制263.2本系統(tǒng)控制方式的確

5、定273.3SR電動(dòng)機(jī)起動(dòng)過(guò)程分析28.---3.3.1單相起動(dòng)方式283.3.2雙相起動(dòng)方式293.4SR電動(dòng)機(jī)運(yùn)行噪聲分析30第4章開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)MATLAB/SIMULINK仿真324.1仿真軟件MATLAB簡(jiǎn)介324.2SRD調(diào)速控制策略的研究344.2.1SR電機(jī)的運(yùn)行特性344.2.2控制策略354.3SRD的仿真研究374.3.1逆變器模型374.3.2SR電機(jī)模型374.3.3SRD系統(tǒng)模型384.3.4電流控制器模型394.3.5角度控制模型404.3.6仿真結(jié)果與分析41結(jié)束語(yǔ)44致謝45參考文獻(xiàn)46.---第1章緒論開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)簡(jiǎn)

6、稱SRD(SwitchedReluctanceMotorDrive)系統(tǒng)，它是繼變頻調(diào)速、無(wú)換向器電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)之后，于80年代中期發(fā)展起來(lái)的新型交流調(diào)速系統(tǒng)。該系統(tǒng)是將新的電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)—開(kāi)關(guān)型磁阻電動(dòng)機(jī)(SwitchedReluctanceMotor，簡(jiǎn)稱SRM)與現(xiàn)代電力電子技術(shù)、控制技術(shù)合為一體，兼有異步電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)和直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)，已成為當(dāng)代電氣傳動(dòng)的熱門課題之一。1.1開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的歷史及發(fā)展現(xiàn)狀磁阻電機(jī)約誕生于一個(gè)半世紀(jì)前，1842年，英國(guó)的Aberdeen和Davidson構(gòu)建了SR電動(dòng)機(jī)的雛形，但因電路中沒(méi)有釋放回饋能量的續(xù)流二

7、極管，造成電路的斷開(kāi)伴有周期性電火花；另外由于使用的是機(jī)械開(kāi)關(guān)，因此控制精度不夠，電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行特性很差，導(dǎo)致這種雛型的誕生直到功率電子開(kāi)關(guān)器件問(wèn)世前的100多年間，人們一直沒(méi)有太大的興趣來(lái)研究。上世紀(jì)50年代末晶閘管的出現(xiàn)，70年代后各種高速、全控型開(kāi)關(guān)器件的先后問(wèn)世，帶來(lái)了電力電子技術(shù)的蓬勃發(fā)展，大功率晶閘管的投入使用，為SR電動(dòng)機(jī)的研究和發(fā)展奠定了重要的基礎(chǔ)。1967年，英國(guó)Leeds大學(xué)開(kāi)始對(duì)SR電動(dòng)機(jī)進(jìn)行深入的研究，得出SR電動(dòng)機(jī)可在單向電流下四象限運(yùn)行的結(jié)論，且電動(dòng)機(jī)成本亦明顯低于同容量的異步電動(dòng)機(jī)；1973年，英國(guó)Nottingham大學(xué)也開(kāi)始對(duì)SR