开关磁阻电机单极性正弦励磁研究
2021-07-12李民中李冲潘亚菲蒯松岩
电气传动 2021年13期
李民中,李冲,潘亚菲,蒯松岩
(1.河南平宝煤业有限公司,河南平顶山 461714;2.中国矿业大学电气与动力工程学院,江苏徐州 221116)
开关磁阻电机(switched reluctance motor,SRM)结构简单而坚固、成本低、可靠性高、转速范围宽且在整个调速范围内都有很高的效率[1]。但作为一种时变、非线性、强耦合的系统,使用传统控制策略难以获得优异性能[1],如电流斩波控制方法适用于低速运行,而角度位置控制适用于高速运行,且两种方法都会产生较大的噪声和转矩脉动,这也是开关磁阻电机较为突出的缺点。就如何减小转矩脉动,国内外学者主要从两个方面进行了研究:一是通过优化控制策略减小转矩脉动[2];二是是优化电机本体设计。文献[3-4]提出根据转矩分配函数(torque sharing function,TSF),采用电流闭环对转矩进行间接控制,能有效减小转矩脉动;文献[5]针对开关磁阻电机在换相阶段由于转矩特性、电压限制、转速升高等因素而引起的转矩脉动问题,给出了基于转矩分配函数在线修正的方案,但是上述优化过程比较复杂;文献[6-7]在此基础上提出的直接瞬时转矩控制,根据转子位置信息来确定扇区,并将每相绕组的通电区域限制在电感上升阶段,这样可以尽量避免负转矩的产生。转矩估算模型通常通过三维查找表实现,需要占用庞大的内存空间;文献[8]提出了一种新型的T型转子的开关磁阻电机,该结构尽量保持气隙恒定,并根据转子位置修改转子的堆叠长度,以获得不对称电感,但是带来了加工困难的问题。……
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