开关磁阻电动机转矩脉动抑制方法研究
2012-07-23马瑞卿张庆超
微特电机 2012年11期
刘 琴,马瑞卿,张庆超
(西北工业大学,陕西西安710072)
0引 言
开关磁阻电动机(以下简称SRM)因具有结构简单、成本较低、工作可靠、效率高、控制方便、调速性能好等优良特性[1],成为具有强竞争力的一种调速及伺服电动机,现已在很多领域得到应用。然而由于SRM的双凸极结构引起的磁路非线性和饱和效应[6],使得其存在噪声及转矩脉动,导致它在如伺服系统和电器等多种领域不能广泛应用。因此为了获取更好的SRM的动静态性能,如何抑制噪声和降低转矩脉动已经成为当今SRM控制系统的研究重点。本文正是从控制角度出发,研究使SRM转矩脉动最小化的控制方法。
1转矩分配函数法
转矩分配函数(TDF)是用来表示SRM的转子位置角和各相绕组所期望的转矩之间的关系。它是通过选择合适的转矩分配函数来规划各相电流,从而使各相绕组所产生的转矩之和等同于总期望得到的转矩,以此来减小转矩脉动[2]。
根据TDF的定义,得到SRM须满足的两个条件[3]:(1)SRM的每相绕组的实际电流能够与转矩分配函数计算得到的期望电流相一致;(2)在任意时刻,所得到的SRM各相绕组的转矩分配函数的和等于1。TDF原理图如图1所示。

图1 TDF原理图
最简单常用的转矩分配函数为梯形波,同时SRM各相绕组的导通状态分为以下三个过程:
(1)θon≤θ<θ1阶段,导通相的期望转矩按照函数fT(θ)逐步增加,同样的关断相的期望转矩按fT(θ)来减小,SRM的总参考转矩T*是由两相绕组的转矩叠加而成。
(2) θ1≤θ< θoff阶段,导通相单独导通,其转矩值恒为T*。……
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