开关磁阻控制器与开关磁阻电动机功率等级不匹配情况下的控制策略研究.pdf

《开关磁阻控制器与开关磁阻电动机功率等级不匹配情况下的控制策略研究.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、·12·煤矿机电2015年第6期丁金龙．开关磁阻控制器与开关磁阻电动机功率等级不匹配情况下的控制策略研究[J]．煤矿机电，2015(6)：12—15．doi：10．16545／j．cnki．cmet．2015．06．004开关磁阻控制器与开关磁阻电动机功率等级不匹配情况下的控制策略研究丁金龙(北京中纺锐力机电有限公司，北京101102)摘要：根据开关磁阻电动机调速系统的基本控制原理，对不同功率等级开关磁阻电动机的控制技术进行了分析，总结出对开关磁阻控制器驱动的要求，提出在小功率开关磁阻控制器驱动大功率开关磁阻电

2、动机时，提高系统性能和可靠性的技术措施，并通过了实验验证。关键词：开关磁阻控制器；电动机；调速系统；功率等级不匹配；控制策略中图分类号：TM352；TPM2+．3文献标识码：A文章编号：1001—0874(2015)06—0012—04ResearchonControlStrategyWhenSRCandSRMPowerRatingMiss·matchedDingJinlong(BeijingZhongfangRuiliMechanical＆ElectricalEngineeringCo．，Ltd，Beijin

3、g101102，China)Abstract：Accordingtothebasicprinciplesofswitchedreluctancemotorspeedcontrolsystem，analyzesthecontroltechnologiesofswitchreluctancemotor(SRM)ofdifferentpowerlevels．Summarizesthedriverequirementsofswitchedreluctancecontroller(SRC)．Whenthelowpower

4、SRCdrivesthebigpowerSRM，theimprovementmethodsofsystemperformanceandreliabletechnologymeasuresareproposed，bywhichtheproposesareverifiedbyexperiments．Keywords：switchedreluctancecontroller(SRC)；motor；drivecontrolsystem；no-matchofpowerrating；controlstrategy0引言开关

5、磁阻电动机调速系统(SwitchedReluctanceDrive，简称SRD)是上世纪80年代发展起来的一种新型调速系统，目前开关磁阻控制器驱动技术发展很快，在国内很多行业中都得到了广泛应用。由于开关磁阻电动机的磁链一电流曲线的非线性特点，导致电动机输出转矩和电流的关系无法用表达式给出，且控制方法复杂。通常开关磁阻控制器和开关磁阻电动机是作为一个整体来进行研究，两者均遵守等功率配套使用原则。但不同功率等级的控制器和电动机配套使用，会出现性能下降甚至造成控制器损坏。本文通过分析和实验，提出了开关磁阻控制器与开关

6、磁阻电动机功率等级不匹配情况下的控制策略调整方案。1开关磁阻电动机调速系统控制原理三相开关磁阻电动机及其一相控制电路基本原理如图1所示‘1

7、。图1开关磁阻电动机调速系统原理图2015年第6期煤矿机电·13·对于Ⅳ相开、关磁阻电动机，通常其各相磁路对称独立。每相有K对定子凸极，电动机定子的2KN个凸极在圆周上均布。电动机转子有2K(N一1)个凸极，并在圆周上均布。设0为转子槽与定子凸极中心线间夹角，则0是周期函数，当转子槽中心线与给定相定子凸极中心线重合时为0，转子凸极中心线与定子凸极中心线重合时为9。。一相定子

8、凸极中磁链沙与绕组电流i以及0角的关系如图2所示。由于铁芯具有非线性的磁化特性和磁路存在边缘效应，p为一般值时，磁链特性比较复杂。沙随着i的增加而增加，同时随着0的增大而增大。O／。电流fA图2磁链一电流曲线示意图当0=0时，沙=Loi，其中厶为不变的电感。产生电磁转矩的有效磁链：砂l=砂一Loi(1)保持0不变，积分：ri形2J0砂-di(2)由图2所示是曲边三角形OKB的面积，式(2)形表示正常换相通电时该相的有效磁共能㈨。同时在i不变的条件下，有偏导式：等=T(3)ap、一式(3)中r为该相产生的电磁转矩

9、，其有效磁共能的面积是随着日角、电流的变化而变化，从而实现转矩、转速的调节。流斩波控制(CCC)3种旧J。1)角度控制方式。主要是通过对开关角的控制来改变电流波形以及电流波形与绕组电感波形的相对位置。这种控制方式转矩调节范围大、电动机效率高，但不适用于低速。角度位置控制中，电流峰值主要有由旋转电动势限制。当转速降低时，旋转电动势减小，可使电流峰值超过允许值，故该控制一般适用于较高的转速