何伟福,王宁黎,赵 浩,冯 浩

(1.杭州电子科技大学，浙江 杭州 310018;2.嘉兴学院，浙江 嘉兴 314001)

1 引 言

开关磁阻电机(switched reluctance motor,SRM)具有结构简单、可靠性高、调速性能好等优点,在汽车、矿山、纺织等多个领域得到了广泛应用。但SRM的双凸极结构和非线性磁路,以及脉冲工作方式,使SRM运行时存在明显的转矩脉动,限制了SRM的推广应用。国内外学者对SRM的转矩脉动及其抑制方法做了大量研究,提出的解决方法主要分为2种:一种是从电机本体设计入手,如文献[1～3]通过优化定、转子结构,减小边缘磁通影响,从而降低转矩脉动;另一种是从控制策略入手,如文献[4]介绍了一种分段谐波电流控制策略,采用向初始矩形参考电流中注入多次谐波分量,使之生成相应的额外转矩,来补充或消除原参考电流产生的转矩脉动。文献[5]提出了一种磁链与电流自适应补偿的TSF优化方案,得到恒转矩下较理想的参考电流波形,间接达到减小转矩脉动的目的。文献[6]通过设计转矩滞环控制器,使得转矩能实时跟随给定转矩,以此减小转矩脉动。转矩分配控制策略也是现今转矩脉动抑制的一个热门方向[7],文献[8]从本身电机实际尺寸出发,利用模型仿真得到不同转子位置和相电流下的转矩,建立了转矩-电流逆模型,文献[9,10]分别以铜耗、电流变化率以及相电压需求最小化为目标优化了转矩分配策略。这些方法在一定程度上降低了转矩脉动,但抑制效果不甚理想。

本文在理论分析SRM转矩脉动产生原因和实际测量转矩脉动波形的基础上,提出了一种基于峰谷互补叠加抵消转矩脉动的方法:两套电磁参数相同的开关磁阻电机工作在相同工况,脉动转矩波形相位互差180°,转矩叠加后输出驱动负载。……