芦新凤 续明进 张 皓

(北京印刷学院机电工程学院北京印刷学院智能制造实验室,北京 102600)

SRM 作为一种新型特种电机,机身结构简单,定转子同为硅钢片叠压而成的凸极结构,转子无绕组和磁钢且机械强度高,定子绕有线圈,SRM 遵循磁阻最小原理,输出效率高[1]。 但是,其双凸的结构和高频的开关式供电方式也造成了SRM 比其它电机更大的转矩脉动和电磁噪声,电气设计变得复杂,进而对其控制策略提出了更高的要求。

电动机调速系统的根本问题是转矩的控制,作为SRM 调速系统的核心内容,控制策略是实现SRM 转矩脉动抑制控制的主要手段,本文从控制入手对国内外近期各种控制策略及其算法的优缺点、难易程度、适用场合、实现手段进行概述,为SRM 调速控制与应用发展提出建议。

1 SRM 调速系统的控制策略

1.1 传统控制策略

1.1.1 电流斩波控制

电流斩波控制(CCC)作为主流传统控制策略的一种,是通过直接对电流波形的控制实现对SRM 调速系统的驱动控制,通过设定电流的上下限,将实际电流与参考电流相比较从而将相电流值限制在参考值附近波动。 这种控制方法主要优点是,控制方法简单直接,效果好,由于输出电流波形近似为平顶波,SRM 的运行转矩较为平稳。 缺点是当负载突变时,电流值被限制在上下限之间无法立即改变,导致抗负载扰动的动态响应较慢。 适用于电机的低速和制动运行与转矩调节系统。

1.1.2 角度位置控制

角度位置控制(APC),是在保证相绕组两端电压不变的情况下,通过调整SRM 开关角θon和θoff的位置,达到对电磁转矩的控制。……