開關(guān)磁阻電機(jī)轉(zhuǎn)矩脈動與銅耗最小化控制研究.pdf

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1、第19卷第7期電機(jī)與控制學(xué)報V01．19No．72015年7月ElectriCMachinesandControlJuly2015開關(guān)磁阻電機(jī)轉(zhuǎn)矩脈動與銅耗最小化控制研究王喜蓮，許振亮，王翠(北京交通大學(xué)電氣工程學(xué)院，北京100044)摘要：針對開關(guān)磁阻電機(jī)(switchedreluctancemotor，SRM)的雙凸極結(jié)構(gòu)導(dǎo)致其運行時產(chǎn)生很強(qiáng)的轉(zhuǎn)矩脈動現(xiàn)象，根據(jù)SRM非飽和特性下電感與角度關(guān)系曲線，提出一種基于指數(shù)函數(shù)的SRM轉(zhuǎn)矩脈動與銅耗最小化轉(zhuǎn)矩分配綜合控制方法，該方法綜合轉(zhuǎn)矩計算式和查表法將參考轉(zhuǎn)矩直接轉(zhuǎn)化為參考電流，避免了對轉(zhuǎn)矩的測量。與正弦轉(zhuǎn)矩分配控制進(jìn)行

2、比較分析，在電機(jī)工作效率方面驗證了該控制系統(tǒng)性能的優(yōu)越性；提出將轉(zhuǎn)矩脈動抑制作為主要優(yōu)化對象，抑制定子繞組換相電流作為次級條件，利用加權(quán)函數(shù)實現(xiàn)轉(zhuǎn)矩脈動抑制與運行效率的優(yōu)化平衡方案。以一臺3kw的12／8極開關(guān)磁阻電機(jī)為控制對象，建立控制系統(tǒng)仿真模型，驗證了方案的有效性。關(guān)鍵詞：轉(zhuǎn)矩分配；指數(shù)函數(shù)；開關(guān)磁阻電機(jī)；銅耗；轉(zhuǎn)矩脈動；權(quán)重值DOI：10．15938／j．emc．2015．07．008中圖分類號：TM352文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號：1007—449X(2015)07—0052—06Torquerippleandcopperlossesminimizationcon

3、trolstudyofswitchedreluctancemotorWANGXi—lian，XUZhen—liang，WANGCui(SchoolofElectricalEngineering，BeijingJiaotongUniversity，Beijing100044，China)Abstract：Torque-tippleofswitchedreluctancemotor(SRM)isinevitableforitsdoublesaliencycon—structionandswitchpowersupply．Tominimizethetorque-ripple，

4、accordingtounsaturationinductance—anglecharacteristicscurveoftheSRM，atorquedistributionsynthesiscontrolmethodbasedonexponen—tialfunctiontodecreaseSRMtorquetippleandcopperlosseswasproposed．Thereferencetorquewasdi—rectlytranslatedintothereferencecurrentusingthetorqueformulaandlookuptableme

5、thodtoavoidthetorquemeasure．Meanwhile，theproposedmethodwascomparedwiththetraditionalsinusoidaltorquedistributioncontrolmethod．Theresultsshowitssuperiorityoftheoperationaleficiency．Theoptimalbal—anceschemeemployingweightingfunctionoftorquerippleminimizationandoperationaleficiencywaspropos

6、edbysettingtorquetippleminimizationasthemajoroptimalobject，reducingthestatorwindingcommutationcurrentasasecondarycondition．Thecontrolsystemsimulationmodelofa3kw12／8polesswitchedreluctancemotorwasbuilttoverifythevalidityoftheproposedmethod．Keywords：torque—sharingfunction；exponentialfuncti

7、on；switchedreluctancemotor；copperlosses；torquetipple；valueweighted收稿日期2Ol3一l2一O6基金項目財政部、教育部基本科研業(yè)務(wù)費(2014JBM111)；國家自然科學(xué)基金(50907004)作者簡介王喜蓮(1974一)，女，教授，研究方向為開關(guān)磁阻電機(jī)、無軸承電機(jī)及其控制；許振亮(1986一)，男，碩士研究生，研究方向為開關(guān)磁阻電機(jī)及其控制；王翠(1989一)，女，碩士研究生，研究方向為開關(guān)磁阻電機(jī)及其控制。通訊作者王喜蓮第7期王喜蓮等：開關(guān)磁阻電機(jī)轉(zhuǎn)矩脈動與銅耗最小化控