常用的开关磁阻电机仿真研究

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基于MATLAB的开关磁阻电机的噪声问题仿真研究的开题报告

基于MATLAB的开关磁阻电机的噪声问题仿真研究的开题报告一、研究背景及意义开关磁阻电机是一种新型的电机，它具有结构简单、无刷、低噪声、高效率等优点。

尤其是在噪声方面，开关磁阻电机较传统电机（如感应电机、永磁同步电机等）具有更低的噪声水平，成为新能源汽车、家电等领域的研究热点。

因此，开展开关磁阻电机的噪声研究对推动新能源领域的应用具有重要意义。

在开关磁阻电机的研究中，噪声问题一直是一个难点。

目前，在实际应用中发现，开关磁阻电机的噪声问题比较严重，需要进行深入的研究。

而研究开关磁阻电机的噪声问题，需要从其运行机理、噪声来源、噪声管控等方面进行探讨。

二、研究目标本研究基于MATLAB，通过仿真分析开关磁阻电机的运行过程，在此基础上探讨该类型电机的噪声问题，并提出有效的噪声管控方案，以实现电机的低噪声运行。

三、研究内容1.分析开关磁阻电机的运行过程，建立相应的数学模型；2.利用MATLAB软件对电机的运行过程进行仿真分析，探讨电机噪声来源；3.对电机的噪声进行定量评估，建立完整的噪声管控体系；4.评估噪声管控方案的有效性，提出实践指导建议。

四、研究方法与技术路线1.理论研究：阅读相关文献，深入掌握开关磁阻电机的运行原理、噪声来源等基本知识；2.数学建模：利用基本理论知识，建立开关磁阻电机的数学模型；3.仿真分析：基于MATLAB平台，进行电机的运行仿真分析，探讨电机噪声产生原因及机理；4.噪声管控：建立电机噪声管控方案，对其有效性进行评估；5.实践建议：针对实际应用中遇到的问题，提出相关解决方案和建议。

五、研究进度安排第一阶段（1-2个月）：对开关磁阻电机及其噪声问题进行文献调研，深入了解相关背景知识。

第二阶段（2-3个月）：基于开关磁阻电机的运行原理建立相应的数学模型，利用MATLAB进行仿真分析，探讨噪声问题的来源及机理。

第三阶段（2-3个月）：建立电机噪声管控体系，对管控方案进行评估，提出实践建议。

开关磁阻电机调速系统中功率变换器的仿真与研究毕业论文

……………………. ………………. ………………山东农业大学毕业论文开关磁阻电机调速系统中功率变换器的仿真与研究院部机械与电子工程学院专业班级电气工程及其自动化3班届次 20**届学生姓名学号指导教师二О**年六月一日装订线……………….……. …………. …………. ………目录摘要 (I)Abstract (II)1 绪论 (1)1.1开关磁阻电机调速系统的发展现状 (1)1.2 开关磁阻电机调速系统的应用领域 (1)1.3 开关磁阻电机调速系统简述 (2)1.3.1 开关磁阻电机调速系统的基本构成 (2)1.3.2 开关磁阻电机调速系统的优缺点 (3)2 开关磁阻电机的基本原理 (4)2.1 开关磁阻电机的基本结构 (4)2.2 开关磁阻电机的基本工作原理 (5)2.3 开关磁阻电机的数学模型 (6)2.5 本章小结 (7)3 开关磁阻电机的功率变换器部分和控制方式 (7)3.1 调速系统功率变换器的要求和特点 (7)3.2 常用的几种功率变换器的电路 (8)3.2.1 不对称半桥电路 (8)3.2.2 每相只有一个主开关管的功率变换器 (9)3.2.3 电容分压型功率变换器 (10)3.2.4 具有最少数量主开关管的功率变换器 (11)3.3 开关磁阻电机的控制方式 (12)3.3.1 角度位置控制(APC)法 (12)3.3.2 电流斩波控制(CCC)法 (13)3.3.3 电压斩波控制(CVC)法 (13)3.4 本章小结 (14)4 Matlab动态仿真 (14)4.1 Matlab工具概述 (14)4.2 Matlab仿真模型 (15)4.3 仿真运行结果 (18)4.4 本章小结 (25)5 总结和体会 (25)5.1 设计总结 (25)5.2 个人体会 (26)参考文献 (27)致谢 (28)ContentsAbstract (II)1 Summary (1)1.1 Development Status Of SRD System (1)1.2 Applications Of SRD System (1)1.3 Switched Reluctance Drive System Description (2)1.3.1 Basic configuration Of SRD System (2)1.3.2 Advantages and disadvantages of SRD (3)2 The basic principle of SRM (4)2.1 The basic structure of SRM (4)2.2 The basic operating principle of SRM (5)2.3 Mathematical model of SRM (6)2.5 Summary (7)3 Power converter and the control mode of SRM (7)3.1 Power Converter requirements and characteristics (7)3.2 Several commonly used power converter circuit (8)3.2.1 Asymmetrical half-bridge circuit (8)3.2.2 Each phase has only one main switch of the power converter (9)3.2.3 Capacitance division type power converter (10)3.2.4 The main switch has a minimum number of power converters (11)3.3 Switched reluctance motor control mode (12)3.3.1 Angle Position Control(APC) (12)3.3.2 Current chopping control(CCC) (13)3.3.3 Chopped V oltage Control(CVC) (13)3.4 Summary (14)4 Matlab Dynamic simulation (14)4.1 Matlab Tools Overview (14)4.2 Matlab Simulation Model (15)4.3 The simulation results (18)4.4 Summary (25)5 Summary and Experience (25)5.1 Design Summary (25)5.2 Personal Experience (26)References (27)To thank (28)开关磁阻电机调速系统中功率变换器的研究与设计（山东农业大学机械与电子工程学院泰安 271018）摘要：本文在综合分析开关磁阻电机工作原理的基础上，着重介绍了开关磁阻电机调速系统中功率变换器的结构和各种形式功率变换器的优点，应用MATLAB 软件建立了开关磁阻电机调速系统的仿真模型。

开关磁阻电机H桥式功率变换器仿真研究

［５］　Ｈａｏ　Ｃｈｅｎ，　Ｘｉｎｇ　Ｗａｎｇ，　Ｈｕｉ　Ｚｅｎｇ．　Ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ　Ｄｅｓｉｇｎ　ｏｆ　Ｓｗｉｔｃｈｅｄ　Ｒｅｌｕｃｔａｎｃｅ　Ｌｉｎｅａｒ　Ｍａｃｈｉｎｅ［Ｃ］．　Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ　ｏｆ　６ｔｈ　Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ　Ｐｏｗｅｒ　Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ　ａｎｄ　Ｍｏｔｉｏｎ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ，　２００９，８３６－８４０．　［６］　赵争鸣，刘建政，孙晓英等．太阳能光伏发电及其应用［Ｍ］．北京：科学出版社，２００５，１－１８．　［７］　吕贝，邱海梅，张宇．太阳能光伏发电产业及现状［Ｊ］．华电技术，２０１０，３２（１）：７３－７６．　［８］　Ｃｈｅｎ　Ｈａｏ．　Ｔｈｅ　Ｎｏｖｅｌ　Ｗｉｎｄ　Ｐｏｗｅｒ－Ｓｏｌａｒ　Ｅｎｅｒｇｙ　Ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃ　Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ　Ｐｏｗｅｒ　Ｐｌａｎｔ　Ｓｙｓｔｅｍ［Ｊ］．　Ｄｙｎａｍｉｃｓ　ｏｆ　Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ，　Ｄｉｓｃｒｅｔｅ　ａｎｄ　Ｉｍｐｕｌｓｉｖｅ　Ｓｙｓｔｅｍｓ，　Ｓｅｒｉｅｓ　Ｂ．　２００６，　１１０８－１１１２．　［９］　戴朝波，林海雪．电压源型逆变器三角载波电流控制新方法［Ｊ］，中国电机工程学报，２００３，２２（２）：９９－１０２．　［１０］　郭小强，邬伟扬，赵清林．新型并网逆变器控制策略比较和数字实现［Ｊ］．电工技术学报，２００７，２２（５）：１１１－１１６．［１１］　陶永华，尹怡欣，葛芦生．新型ＰＩＤ控制及其应用［Ｍ］．北京：机械工业出版社，１９９８，１－２６．　［１２］　Ｓｈｏｊｉ　Ｆｕｋｕｋａ，Ｔａｋｅｈｉｔｏ　Ｙｏｄａ．Ａ　Ｎｏｖｅｌ　Ｃｕｒｒｅｎｔ－Ｔｒａｃｋｉｎｇ　Ｍｅｔｈｏｄ　ｆｏｒ　Ａｃｔｉｖｅ　Ｆｉｌｔｅｒｓ　Ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ａ　Ｓｉｎｕｓｏｉｄａｌ　Ｉｎｔｅｒｎａｌ　Ｍｏｄｅｌ［Ｊ］．　ＩＥＥＥ　Ｔｒａｎｓｓａｃｔｉｏｎｓ　ｏｎ　Ｉｎｄｕｓｔｒｙ　Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ，　２００１，　３７（３）：８８８－８９４．　［１３］　Ａｄｒｉａｎ　Ｖ．Ｔｉｍｂｕｓ，　Ｍｉｈａｉ　Ｃｉｏｂｏｔａｒｕ，　Ｒｅｍｕｓ　Ｔｅｏｄｏｒｅｓｃｕ，　Ｆｒｅｄｅ　Ｂｌａａｂｊｅｒｙ．　Ａｄａｐｔｉｖｅ　Ｒｅｓｏｎａｎｔ　Ｃｏｎｔｒｏｏｌｅｒ　ｆｏｒ　Ｇｒｉｄ－Ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ　Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒｓ　ｉｎ　Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ　Ｐｏｗｅｒ　Ｇｅｎｅｒｒａｔｉｏｎ　Ｓｙｓｔｅｍｓ［Ｃ］．　Ａｐｐｌｉｅｄ　Ｐｏｗｅｒ　Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ　Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｅｘｐｏｓｉｔｉｏｎ，２００６，１６０１－１６０６．　［１４］　Ｈａｎｊｕ　Ｃｈａ，Ｔｒｕｎｇ－Ｋｅｉｎ　Ｖｕ，Ｊａｅ－Ｅｏｎ　Ｋｉｍ．　Ｄｅｓｉｇｎ　ａｎｄ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　ｏｆ　Ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎａｌ－Ｒｅｓｏｎａｎｔ　Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ　Ｂａｓｅｄ　Ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃ　Ｐｏｗｅｒ　Ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇ　Ｓｙｓｔｅｍ［Ｃ］．　Ｅｎｅｒｇｙ　Ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ　Ｃｏｎｇｒｅｓｓ　ａｎｄ　Ｅｘｐｏｓｉｔｉｏｎ，　２００９，２１９８－２２０５　［１５］　ＩＥＥＥ　Ｒｅｃｏｍｍｅｎｄｅｄ　Ｐｒａｃｔｉｃｅ　ｆｏｒ　Ｕｔｉｌｉｔｙ　Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ　ｏｆ　Ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃ　（ＰＶ）　Ｓｙｓｔｅｍｓ［Ｓ］．ＩＥＥＥ　Ｓｔｄ．２０００，９２９－２０００．　作者简介：　１．王小昆（１９８３－　），男，中国矿业大学硕士研究生，主要从事光伏并网逆变系统及电力电子研究　通信地址：江苏徐州中国矿业大学文昌校区教四楼２０５Ｂ，　邮编２２１００８　２．胡贤新（１９８６－　），男，中国矿业大学硕士研究生，主要从事光伏并网逆变系统及电力电子研究　通信地址：江苏徐州中国矿业大学文昌校区教四楼２０５Ｂ，　邮编２２１００８　开关磁阻电机Ｈ桥式功率变换器仿真研究　尹红梅　（中国矿业大学信电学院，江苏徐州，　２２１００８）　摘要：功率变换器是ＳＲＤ系统的重要组成部分，本文分析了Ｈ桥型功率变换器主电路的结构和工作原理，然后根据电压平衡方程式编写了功率变换器的ｍ文件，进而建立起ＳＲＤ系统的仿真模型。

基于ANSOFT开关磁阻电机建模与控制策略的仿真研究

观点，确的建立电机模型，面、精全系统地分析
和三维有限元模型，采用不同控制策略对开关磁阻电机有限元模型进行动态仿真研究。有限元仿真结果与将ＭＡＴＡＢ仿真结果进行比较，果表明有限元法建立的Ｌ结
理论与设计
基于ＡＯＴＮＳＦ开关磁阻电机建模与控制策略的仿真研究
凌岳伦王勉华王岩石磊温东园
西安科技大学（１０４）７０５
ＳｉｕｌｔｏｔｙＯｌｏｅｉｇａｄＣｏｔｏｔａｅｙｏｍａｉｎＳｕｄｌＭｄｌｎｎｎｒｌｒｔｇｆＳ
应在转子齿对槽的位置附近是比较严重的，解决这一问题的有效方法就是采用三维有限元分
钔
。
本文以８６开关磁阻电机为研究对象，／极建
立其二维和三维有限元模型，对开关磁阻电机的
ｔｅｖｒｃｔｎｃｕａｙｏｉｉｅｅｅｅｔｍｏｅ，ｈｈｅａｉｙａｄａｃｒｃｆｆｎｔｌｍｎｄｌｔｅ
ｓｍｕａｉｎｒｓｌｓｏｎｔｌｍｅｔｍｏｅｎＡＴｉｌｔｅｕｔｆｆｉｅｅｅｎｄｌａｄＭｏｉＬＡＢ
ｈａｅｏｐａｅｖｅｂｅｎｃｍｒｄ．Ｔｈｅｕｌｎｄｉｔｄｔｔｔｎｉｅｅｒｓｔｉｃａｅｈａｈｅｆｔｉ
模型及其驱动系统有利于对电机转矩和磁链特性进行
准确分析，同时能指导开关磁阻电机及其控制系统的设

开关磁阻电机调速系统仿真设计

开关磁阻电机调速系统仿真设计摘要：开关磁阻电机（SRM）的模型是进行SRM的仿真和性能预测、控制算法设计等研究的基础。

该项目所用500?W电机模型是在MATLAB 平台下基于SRM的物理特性所建立的SRM查找表模型，并基于该模型，建立了SRM仿真系统。

关键词：开关磁阻电机模型仿真系统SRM1 开关磁阻电机的建模问题开关磁阻电机的非线性使其性能的精确分析和计算较为困难。

由于SRM电机的定、转子采用双凸极结构，电动机在运行时其定、转子极身存在着显著的边缘效应和高度局部饱和，从而引起了整个磁路的高度非线性，其每相绕组的电感是电流和电动机转子位置角的非线性函数，很难准确建立SRM电机的非线性电感模型，因此如何建立比较精确的SRM电机的数学模型，是国内外广大学者一直研究的问题。

2 SRM模型数据的获取目前，关于SRM电机建模的方法主要有有限元分析法、等效磁链法、查表插值法、人工智能法以及函数逼近法等。

本模型数据的获取采用改进的“DC脉冲测试法”测得0～22.5?°某固定角度的电压与电流值，由电流方程积分求得电流-角度-磁链数据，接着由机电方程计算得出电流-角度-转矩数据。

经过神经网络平滑处理并整理得到电流表与转矩表。

3 电动仿真系统搭建对于一个实际SRM系统，其运行时存在多种非线性因素，如功率开关的导通压降，关断漏电流，电机的铁耗等。

精确模拟上述非线性特性非常困难，并且仿真模型将变得十分复杂。

因此，在仿真研究中一般均忽略上述因素对SRM的影响。

为简化分析，在本文的SRM仿真模型建立中进行如下假设：（1）母线直流电压与设定值严格相等，没有波动；（2）功率变换器各开关器件均为理想开关，即导通时压降为零，关断时电流为零；（3）忽略铁耗和相间互感。

根据电机物理特性方程和获取的查找表构建SRM本体模型，并和其它模块一起共同构成了SRM仿真系统。

本系统模型采用逻辑模块与数学模块搭建，主要包括以下几个模块：控制模块，角度变换模块，SRM本体模块。

开关磁阻电机调速系统研究及MATLAB仿真

开关磁阻电机调速系统研究及MATLAB仿真在开关磁阻电机调速系统中，主要包括开关磁阻电机、功率电子器件
和控制算法三个主要部分。

其中，开关磁阻电机由转子和定子组成，通过
改变定子和转子之间的磁阻能够实现转速的调节。

功率电子器件用于控制
电机的输入和输出电力，常用的有IGBT、MOSFET等。

控制算法主要用于
实现对电机的调速控制，常用的方法有PID控制、模糊控制等。

在进行MATLAB仿真时，需要建立相应的数学模型。

首先需要将电机
的转动方程和电磁方程建立起来，然后根据电机的特性进行参数设置和仿
真实验设计。

可以通过MATLAB的仿真工具箱来实现对开关磁阻电机调速
系统的仿真，该工具箱提供了丰富的函数和算法，能够方便地进行系统建
模和仿真。

在进行仿真实验时，可以通过改变不同的参数来观察系统的动态响应。

例如，调整PID控制器的参数以改变电机的调速性能，通过观察电机的转
速和转矩变化情况来评估调速系统的性能。

同时，还可以分析电机控制系
统的稳定性、鲁棒性等，并对系统进行优化。

总之，开关磁阻电机调速系统的研究和MATLAB仿真是提高电机性能
和控制精度的重要手段。

通过建立数学模型和进行仿真实验，可以对系统
进行分析和优化，为实际应用提供参考和指导。

同时，也为开关磁阻电机
的进一步研究和应用奠定了基础。

开关磁阻电动机调速系统建模与仿真研究

动、静态特性时会带有较大的误差，因此为了准
确研究ＳＤ的动、静态特性，必须对ＳＭ、功率ＲＲ
１数学模型
为精确计算各相绕组的电流、磁链及转矩，本文没有采用电感分段线性化的方法，而是利用二维有限元电磁场计算方法获得了ＳＭ的磁化曲Ｒ线簇，然后在Ｍａａｔｂ中编制ｍ函数，应用二维插ｌ
ＫＥＯＲ：ＳＭ；Ｍａａ／ｉｕｉｋＹＷＤＳＲｔｂＳｍｌ；Ｍｏｅ；Ｓｅｄａｊｓｎｙｔｌｎｄｌｐｅｄｕｔｇｓｓｍｉｅ
建出开关磁阻电机调速驱动系统的非线性模型，
Ｉ引吾Ｊ
由于ＳＭ的双凸极结构，系统非线性严重，Ｒ
ＡＢＳＴＲＡＣＴ：Ｕｎｅｔａ／Ｓｍｕｉｋｅｖｒｎｎ，ｔｅｓｍｕａｉｎｂｏｋｌｂａｙｗａｒｔｙｅｔｂｉｈｄ，ｄｒＭａｌｂｉｌｎｎｉｏｍｅｔｈｉｌｔｌｃｉｒｒｓｆｓｌｓａｌｓｅｏｉ
维普资讯
微电机
中图分类号：Ｔ５Ｍ３２文献标识码：Ａ文章编号：１０－８８２０）１０７．３０１４（０８０．０３０６
开关磁阻电动机调速系统建模与仿真研究
吴会琴，刘国海，张辑
ＷＵＨｕ —ｉＬＵＧｕ —ａＺｉｎ，Ｉｏｈｉ，ＨＡＮＧＪｑｉ
（．Ｊｎｓｎｖｒｔ，Ｚｅｇａｇ２２１，Ｃｉａ１ｉｇｕＵｉｅｓｙｈｎｊｎ１０３ｈｎ；ａｉｉ

开关磁阻电机的直接转矩控制系统的仿真研究

２７
仿真参数：直接转矩控制的磁链给定值为０３，．６转矩给定值为１Ｎ．电流斩波控制的电流设定值为２０环宽为￣０２ｍ：０Ａ，１，开通角０４。关断角为７ｏ为５，５。
ＡｂｔａｔＴｉａｔｃｅｔｒｕｈｔｗｉｈｄｒｌｃａｃｔｒｏｔｌｔｏｔｏｕｆｎｉｔｏｕｅａｄｒｃｒｕｏｔｏｃｓｃ：ｈｓｒｌｏｇｓｔｅｕｔｎｅｍｏｏｎｒｈｄｉｒｄｃｏ．ｎｒｄｃｉｅｔｏｑｅｃｎｒｌｅｈｒｉｈｏｃｅｃｏｍｅｎｉｔｔｎｌｇ．ｄｒｃｏｑｅｃｎｏｙｔｍｉｌｔｎｍｏｅｆＳｔｈｄｒｌｃａｃｏｏｕｌａｄｔｅｓｍｕａｉｎｒｓｌｒｏｏｙＡｉｔｒｕｏｔｌｓｓｅｔｒｅｓｍｕａｉｄｌｗｉｅｅｕｔｎｅｍｔｒｉｂｉ，ｎｉｌｔｕｔａｅｏｏｃｓｔｈｏｅｓ
建了电流斩波控制系统的仿真模型。通过两种控制方式的比
图６电流斩波控制仿真图
较分析，可以明显地看出，直接转矩控制结构简单，动态响应快，能很好地减少转矩的脉动，改善了系统的调速性能。
参考文献：［】王笑非．１开关磁阻电机的直接转矩控制［】Ｄ．西南交通大学。
目前开关磁阻电机多采用以下几种控制方式：
（）１电流斩波控制：控制方式多在电机低速和制动时采该
０

开关磁阻电机驱动系统的仿真研究

ＺａｇＧｕｙｈｎｉｕ
ＳａｄｎｏａｉｎｌｌｇｆＩｄｓｒｈｎｏｇＶｃｔａｌｅｏｎｔｙｏＣｏｅｎ
摘
要：针对开关磁阻电机应用开发中的问题，采用
设计是现代产品设计的发展趋势。
ＭＡＴＡＢｓＭｕＬＮＫ以及有限元计算软件对开关磁阻Ｌ／ＩＩ电机进行了建模和仿真的研究。结果证明了此建模方法的合理性、有效性，为实际电机控制系统的设计和调试提供了新的思路。关键词：开关磁阻电机仿真模型控制器
ＳＲＭ的基本方程组可以总结如下：
Ｖｉ，２ … ，；ｋ【ｌｉ，ｑ
：
Ｋｅｗｏｄ：ＳｔｈｄＲｅｕｔｎｅＭｏｏＳｍｕａｉｎｙｒｓｗｉｅｌｃａｃｔｒｃｉｌｔｏ
ＭｏｅＣｏｔｏｌｒｄｌｎｒｌｅ
开关磁阻电机驱动系统（ＲＤ是２世纪８Ｓ）００年代出现的一种新型机电一体化的可控调速驱动系统。它是电机技术与现代电力电子技术、微机控制技术相结合的产物。由于开关磁阻电机
（ｌｉ，ｆ，ｉ；）ｆ２ …，ｋ …，ｑ０，
ｋ（，ｉ，ｉ）ｉｎ，２ …，ｑｄｋ
砌则系统的状态空间模型可表示为：，
Ｘ２
ＳＭ模型可以分为电磁和机械两大部分，Ｒ如
图２Ｓ。ＲＭ的电磁模型输入绕组端电压和转子位
置角，输出电磁转矩；ＲＳＭ机械模型输入电磁转矩和负载转矩，输出转子位置角，两个模块通过电磁转矩和转子位置角耦合在一起。

直线开关磁阻电机控制策略仿真研究

ＦＡＮｉｎ — ａｇＪａｇｙｎ
（ｃｏｌｆｎｏｍａｉｎａｄＥｅｔｉｌｎｉｅｒｇＣｉａＵｉｅｓｔｆＭｉｉｎｅｈｏｏｙＸｚｏ２０８ＣｉａＳｈｏｏｉｆｒｔｎｌｃｃＥｇｎｅｉ，ｈｎｎｖｒｉｏｒａｎｙｏｎｎｄＴｃｎｌｇ，ｕｈｕ２１０，ｈｎ）ｇａ
０引言
直线开关磁阻电机可以认为是在旋转开关磁阻电机的基础上进行结构变化而来，即将一台旋转开关磁阻电机沿径向剖开，再把电机的圆周展开成直线，由原来的定子演变而来的一侧叫做初极，由转
关磁阻电机的瞬态磁场变化成为电机设计时特别关注的性能之一。近年来，有限元分析软件被广泛应用于电机磁场问题的求解和仿真过程中，已成为电机设计和分析的重要工具。其中Ｍｘｅｌ０软件在ａｗｌ２低频二维电磁场仿真方面具有出色的性能。本文采用ＭｘｅｌＤ软件建立直线开关磁阻电机模型，并ａｗｌ２
子演变而来的一侧叫做次极。其中，又可以把固定
不动的一侧称为定子，运动的一侧称为动子…。直线开关磁阻电机为双凸极结构，一般其定子上有多相集中绕组，动子上既无绕组也无永磁体，其工作原理与旋转开关磁阻电机类似，遵循 “ 阻磁最小原理 ” ，即磁力线具有力图缩短磁通路径以减小磁阻增大磁导的本性，从而使电动机定、动子之

基于Magnet的直线开关磁阻电机仿真研究

ＭＡＱｎ —ｉｇＨＮＧＡｕｎｆｎｉｇｑｎ，ＳＡＧＵＮＸａ－ｅ
（ｅａｏｔｈｉＵｉｒｉ，Ｊｏｕ５０３ｈｎ）ＨｎｎＰｌｅｎｎｅｓｙｉｚｏ４０，Ｃｉａｙｃｃｖｔａ４
ＡｂｔａｔＴｉｐｐｒｉｔｄｃｓｔｅｍｏｅｉｇｏｉｅｒｓｔｈｄｒｌｃａｃｔｒｕｉｇＭａｅｆＩｆ－ｓｒｃ：ｈｓａｅｎｒｕｅｈｄｌｆｌａｗｉｅｅｕｔｎｅｍｏｏｓｇｔｏｏｏｎｎｃｎｎｎｌｔａｃｒｏａｉｎＴｅｂｓｅｏｍａｃｓｆＳｙｉｏｐｒｔ．ｈａｉｐｒｒｎｅＲＭｒｎｌｚｄｂｓｄｏｅｍｏｅ．ｗｉｈｉｃｕｅｔｅｃｏｃｆｏＬａｅａａｙｅａｅｎｔｄ１ｈｈｃｎｌｄｈ
ｄｓｒｂｔｏｆｍａｅｉｅｄａｈｌｇｅｎｎｌｎｄｔａｌｔｒｐｓｔｎ，ｓａｉｌｃｒｍａｎｔｃｃａ－ｉｔｕｉｎｏｇｔｆｌｔｔｅａｉｎｄａｄｕａｉｅｒｎｓａｏｏｉｏｉｎｃｉｇｉｔｔｅｅｔｏｇｅｉｈｒｃａｔｒｓｉｓａｄｄｎａｃｓｍｕａｉｎｒｓｌｓＡｌｏｔｅｐｐｅｎｙｎｕｎｅｏｉｆｒｎｐｎｄｌｃｔｏｃｅｉｔｎｙｍｉｉｌｔｏｅｕｔ．ｃｓｈａｒａａｓｉｆｅｃｆｄｆｅｅｔｏｅｅｏａｉｎｓｌｌａｄｔｒｏｏａｉｎｏｔｒｏｙａｃｐｅｏａｃ．Ｔｅｒｓｌｓｔｉｌｔｎｃｎｂｖｉａｌｏｄ — ｎｕｎ．ｆｌｃｔｏｆｍｏｏｎｄｎｍｉｒｒｎｅｆｍｈｅｕｔｏｓｍｕａｉａｅａａｌｂｅｔｅｏｓｇｎｐｉｚｈｓｎｗｙｅｍａｈｎｎｏｔｏｙｔｍ．ｉｎａｄｏｔｍｉｅｔｉｅｔｐｃｉｅａｄｃｎｒｌｓｓｅＫｅｏｄｙＷｒｓ：ＬＲＭ；Ｍａｎｅ；ＳｉｌｔｎＳｇｔｍｕａｉｏ

基于AnsoftMaxwell2D的开关磁阻电机仿真研究

基于A n soft M axw ell 2D 的开关磁阻电机仿真研究收稿日期:2004-11-22修回日期:2005-10-08周会军　丁文　鱼振民(西安交通大学电气工程学院,西安,710049)摘　要:基于A nsoft M axw ell 2D 的仿真环境,建立了开关磁阻电动机(SRM )的系统仿真模型。

在建立仿真模型基础上,对电动机的基本特性进行了仿真研究,获得了电机不同位置时的磁场分布、静态电磁参数和动态性能仿真结果。

仿真结果可以用于指导该型电机及其控制系统的设计和优化。

关键词:开关磁电动机;A nsoft 软件;M axw ell ;2维磁场中图分类号:TM 352 文献标识码:A 文章编号:1001-6848(2005)06-0010-03Si m ula tion and Ana lysis of Switched Reluctance M otorZHOU H u i -jun ,D I N G W en ,YU Zhen -m in(Shoo l of E lectrical Engineering ,X i’an J iao tong U niversity ,X i’an ,Ch ina )Abstract :T h is paper introduces the modeling of s w itched reluctance mo to r using M axw ell 2Dof A nsoft co rpo rati on .T he basic perfo r m ances of SRM are analyzed based on the model ,w h ich include the distributi on of m agnetic field at the vari ous ro to r po siti on ,static electrom agnetic characteristics and dynam ic si m ulati on results .T he results o si m ulati on can be available to design and op ti m ize th is new type m ach ine and contro l system .Key words :SRM ;A nsoft ;Si m ulati on ;M axw ell 2D0　引　言开关磁阻电机驱动系统由电机本体(Sw itchedR eluctanceM o to r ,简称SRM )、功率变换器、位置传感器和控制器4部分组成[1]。

开关磁阻平面电机虚拟样机设计与仿真研究

０引言
在许多工业制造领域以及电子产品生产中，都需要高精度和高速度的平面运动，如数控机床、面平
焊接机、大规模集成电路的加工与封装、印刷电路板制作设备等 ¨ 。２０世纪８０年代后期，随着世界各国特别是日本、国和俄罗斯等国直线电动机的研美制与广泛应用，究人员采用两台或多台直线电动研机各自的直线运动叠加合成平面运动。这种装置省
１技术又称为机械系统动态仿真技术，是国际上２０世纪８０年代随着计算机技术的发展而迅速发展起来的一项计算机辅助工程（Ａ）术。ＣＥ技它利用计算机软件建立机械系统的三维实体模型，分析和评估系统的性能，而为物理样机的设计和从制造提供可靠的参数依据。它使用系统仿真软件在各种虚拟环境中真实地模拟系统的运动，于在计便
维虚拟样机，论述了ＳＰＲＭ的组成结构和工作原理。建立了具有电流和位置负反馈的双闭环智能控制系统，ｓ — 对ＲＰＭ虚拟样机进行了机电一体化联合仿真研究，优化了控制参数和结构参数，出了有价值的分析和研究成果。实给验结果证明ＳＰＲＭ虚拟样机具有良好的动态特性和较小的位移跟踪误差。
ｍｅｒｃｒｏＳｍｉｏ．ｎｔｔｋｅｒｒｉｎｒａ
Ｋｅｒｓｓｔｈｄｒｌｃａｃｌｎｒｎｏｏ（ＲＭ）；ｉｕｌｐｏｏｙｅＣ — ｉｌｔｎｙｗｏｄ：ｗｉｅｅｕｔｎｅｐａａｌｔｒＳＰｃｖｒａｒｔｔｐ；Ｏｓａｉｔｍｕｏ

基于Simulink的开关磁阻电机调速系统仿真研究

摘要：对开关磁阻电机的数学模型与运行原理
进行分析研究，提出了一种基于电流控制的开关磁
ｐｒｉｎｃｉｐｌｅａｎｄｄｅｓｉｇｎｍｅｔｈｏｄ．Ｔｈｅｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｒｅ — ｓｕｉｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｓｙｓｔｅｍｃａｎａｃｈｉｅｖｅｔｈｅｓｐｅｅｄ
ｍｏｄｕｌｅｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓｓｙｓｔｅｍｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｍｏｄｅｌｏｆｔｈｅ
基于Ｓｉｍｕｌｉｎｋ的开关磁阻电机调速系统仿真研究
陈世军，查长礼，王陈宁
（安庆师范学院物理与电气工程学院，安徽安庆２４６０５２）
ＲｅｓｅａｒｃｈｏｆＳｗｉｔｃｈｅｄＲｅｌｕｃｔａｎｃｅＭｏｔｏｒＤｒｉｖｅＳｙｓｔｅｍＳｉｍｕｌａｔｉｏｎＢａｓｅｄｏｎＳｉｍｕｌｉｎｋ
关键词：开关磁阻电机；调速系统；电流控制；
Ｍａｔｌａｂ／Ｓｉｍｕｌｉｎｋ
中图分类号：ＴＰ２７６
文献标识码：Ａ文章编号：１００１—２２５７（２０１３）１２—００２６—０３
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｂｙａｎａｌｙｓｉｓｏｆｔｈｅｍａｔｈｅｍａｔｉｃａｌｍｏｄ — ｅｌａｎｄｔｈｅｏｐｅｒａｔｉｏｎｐｒｉｎｃｉｐｌｅｏｆｓｗｉｔｃｈｅｄｒｅｌｕｃ — ｔａｎｃｅｍｏｔｏｒ，ｔｈｉｓｐａｐｅｒｐｒｏｐｏｓｅｄａｃｏｎｔｒｏｌｏｆｓｗｉｔｃｈｅｄｒｅｌｕｃｔａｎｃｅｍｏｔｏｒｄｒｉｖｅｓｙｓｔｅｍｂａｓｅｄｏｎ

电子论文-开关磁阻电机调速系统研究及MATLAB仿真

关键词：开关磁阻电动机；调速系统；数学模型；MATnce Motor Driveis a new adjustable-speed motor system.Its structure is simple,SRD hasrobustvery well.Itsstarting torque and a wide range of characteristics of speed, increasing the concern of scholars at home and abroad. This article focuses on the SRM nonlinear mathematical model, andthe speed regulation system was studiedthrough MATLAB,The results show that mathematical models and simulation basically consistent with the results.
1.2.3 SRD系统的特点和优点
SRD调速系统之所以被越来越多的人所关注，是因为其本身有许多自己的特点和优点。
(1)SR电机结构简单、优点多
SR电机是将电能转化为机械能的装置，其突出的优点是电机无碳刷和换相器，转子上没有任何形式的绕组，制造成本低且转子的机械强度高，使得电动机可高速运转而不致变形；另外转子转动惯量小，易于加、减速。在定子方面，它只有几个集中绕组，线圈嵌装容易，端部短而牢固，因此制造简便，绝缘结构简单，并且发热大部分在定子，易于冷却；其次，电机转矩方向与相电流方向无关，在宽广的转速和功率范围内均具有高输出和高效率；最后，电机启动转矩大，可靠性高，能适用于危险的环境，且控制方式很灵活。

基于Maxwell 2D的开关磁阻电动机的仿真研究

才能真实地仿真ＳＭＲ的性能，获得更真实的ＳＭＲ瞬；军态性能，并为电机驱动系统的设计和优化提供依据。：营利用Ｍｘｅａｗｌ２ｌＤ建立ＳＭ二维有限元模型，；Ｒ建薹
模过程如下：ｉ吕
２系统仿真模型的建立
２１ＳＭ工作原理和仿真模型．Ｒ
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一一
基于Ｍａｗｌ２的开关磁阻电动机的仿真研究ｘｅＤｌ
周会军，丁文，振民鱼
（西安交通大学，陕西西安７０４）１０９摘要：基于Ｍａｗｌ２ｘｅＤ的仿真环境，ｌ建立了开关磁阻电动机（Ｒ的系统仿真模型，开关磁阻电动机的基ＳＭ）对
服系统各个领域，盖功率范围１～覆０ｗ５ＭＷ的各
序地给各相定子绕组通电，可以产生持续的电磁就转矩，使转子旋转。而
－ｃ Ⅱ
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种高低速驱动系统，呈现强大的市场潜力。
帚ｔｐ／ｔＩ《《Ｗ．ｏｏ／Ｔ
Байду номын сангаас
由于开关磁阻电动机、功率变换器、控制器三者
Ａｓｆ公司的Ｍａｗｌ２是一个功能强大、ｎｏｔｘｅＤｌ结
之间的强耦合特征，只有使ＳＭ在外电路的控制下Ｒ
果精确、易于使用的二维电磁场有限元分析软件。本文采用Ｍａｗｌ２ｘｅＤ软件建立ＳＭ模型，ｌＲ功率变换器模型和驱动电路模型，完成了开关磁阻电动机驱动系统的仿真研究。

小功率18／24结构开关磁阻电机仿真研究

第２３卷
第８期
计算机技术与发展
Ｃ０ＭＰＵＴＥＲＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹＡＮＤＤＥＶＥＬＯＰＭＥＮＴ
２０１３年８月
Ｖ０１．２３Ｎｏ．８Ａｕｇ．２０１３
小功率１８／２４结构开２４结构电机和１８／２４结构电机。提出的两种电机结构均为外转子，既配合轮毂电机的安装，又可以在有电
机外径限制下增大气隙直径和电机出力。基于ＡｎｓｏｆｔＭａｘｗｅＵ２Ｄ的有限元场路一体化分析，建立了电机性能仿真模型。
究，１８／２４结构电机可以满足电动车的各种性能指标。
关键词：开关磁阻电机；有限元Ｉ夕转子
中图分类号ＩＴＰ３１文献标识码：Ａ文章编号：１６７３ — ６２９Ｘ（２０１３）０８ — ０１４１ — ０４
ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７３－６２９Ｘ．２０１３．０８．０３６
ＲｅｓｅａｒｃｈｏｆＬｏｗ－ｐｏｗｅｒ１８／２４ＳｗｉｔｃｈｅｄＲｅｌｕｃｔａｎｃｅＭｏｔｏｒＳｉｍｕｌａｔｉｏｎ
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｓｗｉｔｃｈｅｄｒｅｌｕｃｔａｎｃｅｍｏｏｒｔｈａｓｂｅｅｎｕｓｅｄｉｎｅｌｅｃｔｒｉｃｃａｒｓ．ｂｕｔｕｓｅｄｉｎｌｏｗ－ｐｏｗｅｒｅｌｃｔｅｒｉｃｂｉｃｙｃｌｅｉｓｎｏｔｔｏｏｍｕｃｈｔＯｓｅｅ．Ｃｏｒｎ－ｐａｒｅｔｈｅｔｗｏｋｉｎｄｓｏｆｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ，ｔｈｒｅ－ｐｈａｓｅ３６／２４ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｍｏｔｏｒｎｄａ１８／２４ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｍｏｔｏｒｒｅｓｐｅｃｉｔｖｅｌｙ．Ｔｈｅｔｗｏｋｉｎｄｓｏｆｍｏｔｏｒｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓｒｅａｏｕｔｅｒｒｏｔｏｒ，ｎｏｔｏｎｌｙｃａｎｉｔｆｈｕｂｍｏｔｏｒｎｓｉｔａｌｌａｉｔｏｎ，ｕｔｂａｌｓｏｃａｌｌｉｎｃｅａｒｓｅａｉｒｇａｐｄｉａｍｅｔｅｒａｎｄｍｏｔｏｒｏｕｔｐｕｔｕｎｄｅｒｌｉｍｉｔｅｄｄｉｍｅ — ｅｒｔ．ＢａｓｅｄｏｎＡｎｓｏｆｔＭａｘｗｅｌｌ２Ｄｉｆｎｉｔｅｌｅｅｍｅｎｔｉｅｆｌｄｎａａｌｙｓｉｓ，ｅｓｔａｂｌｉｓｈｔｈｅｍｏｏｒｔｐｅｆｏｒｒｍａｎｃｅｓｉｍｕｌａｉｔｏｎｍｏｄｅ１．Ｂａｓｅｄｏｎｈｅｔｍａｇｎｅｔｉｚａ－

42V应用的开关磁阻驱动的PLECS仿真模型

42V应用的开关磁阻驱动的仿真模型摘要-对于低压应用，在模型开关磁阻，准确的转换器模型是强制的。

对比合理的直流总线电压，半导体器件的电压降是非常重要的，必须被仔细考虑。

更进一步说，在42V应用下，电池组被作为能量源，由于电池组的依赖负载现象，直流总线电压上下波动的很厉害。

因而，电池组的行为应该在传动系统模型中被关注。

本文提出了把转换器行为作为能量源的42V 应用的开关磁阻传动模型。

整个开关磁阻传动系统在独立仿真平台MA TLAB/Simulink下被模型化。

在本文结尾，模型的转确性被实验结果所验证。

I介绍开关磁阻电机(SRM)提供了很多优点，即，健壮性，简单结构和低维护，这会导致生产和传动操作的的低成本。

因而，商业应用中利用SRM的利润正在增长。

另外，汽车中SRM的开发受到了关注，因此他们能够和传统电机相竞争。

在很多出版物中，开关磁阻电机(SRM)模型化已经被介绍。

然而，大多数的出版物主要聚集在SRM自身的行为上。

在驱动模型中，很少关注半导体特性和能量源。

对于42V的应用，通过半导体开关器件的压降是不能被忽略的。

因此，准确的转换器模型应该被需要。

此外，电池组提供的直流总线电压具有强的依赖性负载并且不能被作为一个恒量。

因而，在本文中报道了一个把转换器行为作为能量源的全面的开关磁阻驱动系统。

控制计算机控制单元转换器开关磁阻电机(SRM) 负载电动机图1 带有负载电动机的开关磁滞驱动的硬件结构图1显示了建立在一个测试台上的42V启动机－交流发电机应用的开关磁阻驱动的硬件结构。

驱动机包括3相SRM，非对称半桥转换器和基于DSP的控制单元。

负载电机能够处理扭矩控制和速度控制。

通过测试台上的主计算机的用户接口，控制参数被发送到控制单元并监控测量参数。

利用DSP开发平台设计和建立的控制单元，允许控制算法的迅速执行。

为了用这个驱动作为开发平台，仿真模型被需要用来在原型被完成之前，分析和预测给定控制算法的驱动器的行为。