基于电流注入法的开关磁阻电机转矩脉动抑制*
2021-05-28党选举
组合机床与自动化加工技术 2021年5期
党选举,潘 登
(桂林电子科技大学电子工程与自动化学院,广西 桂林 541004)
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开关磁阻电机(Switched Reluctance Motor, SRM)因其安全性高、起动转矩大、调速范围广等优点,近年来受到越来越广泛的关注。然而SRM在低速运行时存在转矩脉动大的问题,限制了其在精密机床和新能源汽车等领域的更进一步推广与应用[1]。由于SRM独特的双凸极结构和非线性电磁特性,转矩脉动主要在换相区产生,国内外研究者围绕SRM转矩脉动的抑制做了很多研究,转矩分配函数[2-4](Torque-Sharing Function, TSF)将参考转矩均匀地分配给相邻的两相,通过转矩滞环控制器,使输出转矩跟踪经过分配之后的参考转矩,避免在换相区产生较大的转矩脉动。考虑交替的两相之间实际电流的上升和下降所存在的限制,可以实时修正TSF获得最佳的参考转矩[5],间接抑制转矩脉动。在SRM控制系统中,电流曲线的合理与否直接影响其转矩脉动的大小,文献[6]中推导出转矩和电流之间的数学表达式,公式各个参数的准确性对控制效果好坏至关重要,这对传感器提出很高的要求。通过对特定电机进行有限元仿真,离线训练神经网络获得精确的电流曲线[7-9],可实现转矩脉动的减小。从信号分析的角度研究SRM控制系统方面,通过向常规参考电流中注入多次谐波电流的方法[10-11],改变了参考电流波形形态,从而达到抑制开关磁阻电机转矩脉动的目的,并实验验证了此方法可行。文献[12]分析了相电流各次谐波和振动之间的关系,以优化开关角的方式使相电流波形类正弦化,剔除了控制电流中的高次谐波含量,进而减小了SRM的振动幅度。……
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