基于Simulink的开关磁阻电机调速系统仿真研究
2013-08-26陈世军查长礼王陈宁
机械与电子 2013年12期
陈世军,查长礼,王陈宁
(安庆师范学院物理与电气工程学院,安徽 安庆 246052)
0 引言
开关磁阻电机调速系统(SRD)是继变频调速、无刷直流电动机调速系统之后,发展起来的新一代交流调速系统。SRD系统主要由开关磁阻电动机(SRM)、功率变换器、控制器和位置传感器等部分组成,具有SRM结构简单、制造方便、功率电路简单可靠、起动电流小起动转矩大、可控参数多和调速性能好等特点,已成为目前电气传动领域的热门研究课题之一,其成熟的SRD系统产品也越来越广泛地被应用到工业生产实践当中去。传统的SRD系统控制方法是在起动和低速时采用电流斩波,高速时则采用单脉冲控制方式,可以在整个调速范围内灵活控制获得较好的调速性能,但是因其存在低速与高速的模式切换问题,故控制较为复杂。随着对SRD系统的不断深入研究,其控制方法也出现了多种,一般来说有以下几种控制方法[1-2]:电压PWM控制;电流斩波控制;角度位置控制;或者其中的几种不同组合的控制方式。
1 SRM控制策略
1.1 SRM数学模型
开关磁阻电机是一个高阶、非线性、强耦合的一个多变量系统,为了便于分析其数学模型,假定以下条件成立:K相绕组相对称,忽略空间谐波;不考虑频率和温度的影响;功率开关器件为理想器件;忽略磁饱和影响。其数学模型包括电压方程、机械方程以及机电联系方程[3-4]。SRM电压方程为:

Uk,Rk,ik,Lk分别为K 相绕组的电压,电阻,电流,电感;θ为转子位置角。
转子的机械方程为:

Te为电机电磁转矩;……
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