开关磁阻电机启动转矩控制策略研究

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1、电气传动2014年第4J4卷第7期ELECTRICDRIVE2014Vo1．44No．7开关磁阻电机启动转矩控制策略研究刘勇智，陈杰，盛增津，王字，朱晨承(空军工程大学航空航Z．r-程学院，陕西西安710038)摘要：针对开关磁阻电动机启动过程容易产生制动转矩使转速下降的问题，介绍了开关磁阻电机启动过程工作原理，分析了开通角和关断角对启动转矩的影响，提出了一种电流双闭环的启动转矩控制策略，建立了基于Matlab／Simulink的开关磁阻电动机启动系统仿真模型，与传统的电流单闭环控制策略相比，该方法能有效减小启动过

2、程的制动转矩，使转速平稳上升。关键词：开关磁阻电机；启动转矩；电流双闭环控制；开关角中图分类号：TM341文献标识码：AStudyonStartingTorqueControlStrategyofSwitchedReluctanceMotorLIUYong-zhi，CHENJie，SHENGZeng~in，WANGYu，ZHUChen—cheng(DepartmentofAeronauticsandAstronauticsEngineering，Air-foFceEngineeringUnwe~ity，’an710

3、038，Shaanxi，China)Abstract：Fortheproblemofthestartingprocessofswitchedreluctancemotorgeneratethebrakingtorqueandmakethespeeddowneasily，thestartingprocessprincipleofswitchedreluctancemotorwasintroduced，theeffectoftheturn—onangleandtheturn-ofangletothestartingto

4、rquewasanalyzed，astartingtorquecontrolmethodbasedonthecurrentdoubledclosedloopwasproposed，thesimulationmodelofswitchedreluctancebrakingsystembasedontheMatlab／Simulinkwasestablished，comparedwiththetraditionalcurrentsingleclosedloopmethod，theproposedcontrolstrat

5、egycanreducethebrakingtorqueeffectivelyandmakethespeedriseclamed．Keywords：switchedreluctancemotor(SRM)；startingtorque；currentdoubledclosedloopcontrol；turn·onandturn。0ffangle电流的脉冲性，开关磁阻电机内部的电磁关系十1引言分复杂，通过优化可以找到较优的开关角，但由于开关磁阻电机结构简单，启动时具有启动转启动时转速实时变化，尤其是启动初始，转速为零

6、，矩大，启动电流小，控制灵活的优点，广泛应用在电流上升较大，会延伸到电感下降区，产生制动转电动汽车和航空发动机启动系统。开关磁阻电矩，导致转速下降或电机反转，对启动不利。机的工作是利用磁阻最小原理，即转子总是有向目前，对开关磁阻电机启动系统的研究主要磁路中磁阻减小方向运动的趋势。当转子处在集中在增加电机启动时导通的相数，优化电机结电感上升区时工作在电动状态，处在电感下降区构来提高电磁转矩的大小和抑制转矩脉动上，时工作在发电状态0-31。很少考虑启动时产生的制动转矩对系统效率和开关磁阻电机转子无绕组，只有定子上存在启

7、动性能的影响。集中绕组，励磁和发电分时控制，作为电动机，总本文提出一种基于电流双闭环的开关磁阻电希望开关磁阻电机输出较大的电磁转矩，但由于机启动过程控制策略，通过仿真验证，该方法能磁场的渐变特性，导致开关磁阻电机输出转矩与有效减小启动过程的制动转矩，提高系统启动的开通角和关断角关系密切，由于磁场的非线性和平稳性。作者简介：刘勇智：(1972一)，男，博士研究生，副教授，Email：liuyz—kj@163．tom12刘勇智，等：开关磁阻电机启动转矩控制策略研究电气传动2014年第44卷第7期不利，故本文提出用电流双

8、闭环的控制策略减小2SRM启动过程能量分析制动转矩。本文采用6／4结构的开关磁阻电机进行分3开通角和关断角对输出转矩的影析，假设SRM工作在非饱和状态，即开关磁阻电响分析机的电感只与转子位置角有关，与电流的大小无关。由于绕组三相对称，以A相为例进行分析，当开关磁阻电机是一个位置闭环系统，在启动A相绕组两端通电时，相绕组两端电压平衡方程控制过程中必须实时的检测