构的四相8_6+极开关磁阻电机的性能仿真

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19-基于Matlab开关磁阻电机模型的调速系统仿真

基于Matlab 开关磁阻电机模型的调速系统仿真程勇（西安科技大学电控学院，陕西西安710054）摘要：针对Matlab 仿真系统中的非线性开关磁阻电机模型进行了讨论，介绍了开关磁阻电机的基本特性，给出了开关磁阻电机的调速模型和仿真结果。

在仿真过程中，该模型运行稳定。

关键词：开关磁阻电机；调速；Matlab 仿真中图分类号：TM 352文献标识码：A文章编号：1001－0874（2011）05－0029－03Speed Governing System Simulation of SwitchedReluctant Motor Model Based on MatlabCHENG Yong（School of Electronic Control ，Xi ’an University of Science and Technology ，Xi ’an 710054，China ）Abstract ：On accordance with the non-linear switched reluctance motor model in Matlab simulation system ，thebasic features of switched reluctance motor are introduced ，and the speed governing model and simulation results of switched reluctance motor are given out．This model operates stable during simulation process．Keywords ：SRD （Switched Reluctance Drivers ）；speed governing ；Matlab simulation0引言开关磁阻电机（Switched Reluctance Motor ，简称SRM ）结构简单坚固，是一种应用前景广阔的电机，但其定转子特殊双凸极结构，造成了磁路的非线性引起了许多问题。

四相86结构开关磁阻电机铁耗研究

四相8/6结构开关磁阻电机铁耗研究本文首先给出了开关磁阻电机铁耗的研究背景和研究现状,结合开关磁阻电机磁通密度波形复杂的特点分析了电机中铁耗的两个分量,并分析说明了每个分量产生的原因以及计算方法。

其次对铁磁材料中铁耗的计算模型进行了研究,在对50W470损耗曲线进行拟合分析的基础上,找到了Steinmetz公式中涡磁滞耗系数、涡流损耗系数和Steinmetz这几个关键参数随磁密和频率变化的规律,从而得到了正弦交变磁化时铁耗计算的变系数两项式计算公式。

针对开关磁阻电机中磁密波形非正弦的特殊情况,给出了傅里叶分解法的解决办法。

在flux中建立了一台四相8/6结构开关磁阻电机的有限元模型,对几何模型的建立、物理属性、激励电路及求解器的设置过程做了说明。

接下来分析了NNNN-SSSS和NSNS-NSNS这两种极性分布下电机铁心各部分的磁密波形。

在NNNN-SSSS极性分布下,针对开关磁阻电机铁心各部分磁密分布特点将电机分成了不同区域,在每一区域内选取具有代表性的点对磁密波形进行研究。

对NSNS-NSNS极性分布,研究了定子轭和转子轭这些区域的磁密情况,并与NNNN-SSSS极性分布进行对比分析。

然后利用傅立叶分解对电机在NNNN-SSSS和NSNS-NSNS极性分布下的磁密波形进行谐波分析,分析了铁心各部分磁密波形的谐波成分,计算了电机铁心各部分的损耗,还计算了NNNN-SSSS方式下不同转矩和不同转速时电机的铁耗。

以计算得到的铁心各部分损耗为热源建立了电机的二维有限元模型,给出了电机铁心各部分的热参数和边界条件,对开关磁阻电机进行了二维热分析,得到了热分析的仿真结果并对结果进行了分析。

搭建了实验测试平台,用测温法对铁耗计算模型的准确性进行了验证。

最后对全文工作进行了总结并给出了进一步工作的设想。

开关磁阻电机等效磁网络模型的建立与仿真

收稿日期:2003-07-02作者简介:国　珍(1977-),女,山东淄博人,硕士生.电气工程文章编号:1000-1646(2004)05-0517-04开关磁阻电机等效磁网络模型的建立与仿真国　珍,白保东(沈阳工业大学电气工程学院,辽宁沈阳110023)摘　要:利用开关磁阻电机的等效磁网络模型,推导出了电机绕组满足的以绕组磁链为状态变量的微分方程,建立了电机稳态运行分析的数学模型.根据所建立的数学模型,结合系统的驱动模式,对电机在角度位置控制方式下的稳态运行特性进行了仿真分析.仿真过程中提出了一种求解状态方程的新方法,此方法不仅简化了仿真程序,而且使仿真计算原始数据的精度和计算速度大大提高.关　键　词:开关磁阻电机;等效磁网络;系统仿真中图分类号:TM 352 文献标识码:A 开关磁阻电机具有结构简单、成本低廉、工作可靠、响应快和效率高等优点,近年来在电气传动领域得到了广泛的重视.由于相电流和转子位置角之间的非线性耦合,使开关磁阻电机存在严重的非线性.进行优化能量转换、减小力矩脉动等都,其研究关键是求得磁链Ψ与相电流i 和转子位置角θ之间的非线性关系式.对这种非线性分析目前已有多种方法,如电感参数法、非线性磁参数法、混合模型法、等效磁网络模型分析法等.等效磁网络模型分析法与非线性磁参数法相比,模型的计算量小且精度又比较高,仿真计算时不需要计算绕组的增量自感和增量互感,而只需要输入电机的结构参数,就可得到比较精确的数学模型,所以这里选用了等效磁网络模型分析法.开关磁阻电机的控制方式主要有低速区的电流斩波控制(CCC )和中高速区的角度位置控制(APC ).在电流斩波控制方式下,绕组电流主要有驱动电路设定,因此本文编写的仿真程序只对电机的稳态运行特性进行分析,对相电流、磁链、动态转矩和磁场储能进行了计算,最后对计算结果进行了分析.1　电机的等效磁网络模型对于开关磁阻电机的等效磁网络模型,文献[1]提出了考虑电机相间耦合作用下的等效磁网络模型,文献[2]提出了电机的变网络等效磁路模型.本文参照文献[3]提出的“重复单元法”和文献[1]提出的等效磁网络来建立开关磁阻电机的等效磁网络模型,以一台四相8/6极开关磁阻电机为例来说明“重复单元”的定义,并在此基上建立电机的等效磁网络模型.本文“重复单元”的划分如图1中虚线框所示,它是一个关于定子极轴线对称的(机械角)的扇形区域,包括定子极的前半部分、气隙、转子极和相应的转子轭.在重复单元中假设转子内圆和定子极中间处弧de 为两个磁势等位面.有关等位面选取的合理性,文献[1]已给出了证明.图1　四相8/6极开关磁阻电机截面图Fig.1　SRM Section with 4phases and 8/6poles 求重复单元的等效磁导时,先给出了定子极上集中绕组的磁势N I 和定转子相对位置角θ,用有限元法对整个电机进行场域求解,然后求出两等位面间的磁压降和径向穿过弧cdef 的磁通Φ(F ,θ),这样重复单元的等效磁导可按下式计算第26卷第5期2004年10月沈　阳　工　业　大　学　学　报Journal of Shenyang University of TechnologyVol 126No 15Oct.2004G =Φ-(F ,θ)/F 假设电机绕组采用反向串联方式,这样根据电机结构的对称性只需分析半个电机的情况,图2就是对应于电机的等效磁网络模型.电机绕组采用正向串联方式时,可按同样思路分析.图2中参数的含义和计算方法如下:G 1～G 4为重复单元的等效磁导,其计算方法已在前面进行了讨论.图2　开关磁阻电机的等效磁网络模型图Fig.2　Equivalent magnetic circuit for SRM G 5～G 8为定子极根后半部分的等效磁导G i =μFe B p L s /B 0　(i =5,6,7,8)μFe 为定子轭部分铁心的磁导率;B p ,H p 分别为定子极的极宽和极高;L s 为定子铁心长度;S sl 为相邻极间等效漏磁导G sl =015μ0H J L s /B 0μ0为空气的磁导率;B 0为定子大槽的平均宽度.G 9～G 12为每段定子磁轭的等效磁导G i =μFe A c /L c (i =9,10,11,12)A c 为定子轭的等效截面积;L c 为每段定子轭的长度.F 1～F 4为定子极上集中绕组产生的磁势,F k =N I k (k =1,2,3,4);N 为集中绕组的匝数;I k 为第k 相的相电流.2　电机绕组满足的状态方程根据网络图中节点的编号,列出图2等效磁网络的节点方程如下AU =B F(1)式中　U 为节点磁势列向量;F 为绕组集中磁势列向量,A ,B 为系数矩阵.根据图2的等效磁网络图,分析穿过定子极的磁链还可以得到一组等式,即穿过第i 个定子极绕组中的磁链可表示为Ψi =N (U i -F i /2)G i (i =1,2,3,4)(2)写成矩阵形式Ψ=DU +EF (3)式中　D 、E 分别为参数矩阵,列向量U 、F 定义上面已给出.对于电机的各相绕组,它们满足方程v k =ri k +d Ψk d t =rN F k +d Ψk d t(4)式中　r 为绕组电阻;i k ,v k 分别为第i 相绕组的相电流和外加电压,Ψi 为第i 相绕组的磁链.将式(4)写成矩阵形式V =r N F +d Ψd t(5) 由式(1),(3),(5),消去列向量U ,F ,可以得到一个以磁链列向量Ψ为状态变量的状态方程d Ψd t =-rN(DA -1B +E )-1Ψ+V (6)利用方程(6)求出各相绕组的磁链以及磁链的变化率之后就可以计算绕组的相电流i k =1r v k -d Ψk d t　(k =1,2,3,4)(7)令A 1=A -1B ,A 2=DA -1B ,　A 3=DA -1B +E ,基于本文样机结构参数,定子极数8,转子极数6,定子外径130mm ,定子轭内112mm ,定子内径70mm ,气隙014mm ,定子铁心长110mm ,所得矩阵值为A 1=　81881504×10-3　9103184×10-3　1158901×10-2-41521927×10-3　71928579×10-3　41411436×10-2-31099288×10-3-51835667×10-3-51274107×10-3-41423302×10-3　41415813×10-3　71866403×10-3A 2=-31484179×10-9　11773934×10-9　81265619×1012　11773934×10-9-31622158×10-9-21787549×10-12　81265534×10-9-21787548×10-9-11124036×10-8A 3=　31888119×10-7　11773934×10-9　81265619×1012　11773934×10-9　31974208×10-7-21787549×10-9　81265534×1012-21787548×10-9　61961374×10-9电机稳态运行时,系统磁场储能增量,电源输入电能及输出的机械能之间满足的关系式d We =d W m +d W mec(8)在d t 时间内电源输入的净电能为d We =∑4k =1(vk -i k 2r )d t(9)815 沈　阳　工　业　大　学　学　报第26卷电机在稳态运行的转子转速被认为是恒值,在d t时间内电机输出的机械能为d W mec=(T+T′)ωd t(10)式中　T为电机的瞬时转矩;T′为摩擦损耗和其他杂散损耗对应的转矩;ω为转子的机械角速度.综合式(8)～(10),可以得到瞬时转矩的计算公式T=1ω∑4k=1(v k i k-i k2r)-d W mωd t-T=1ω∑4k=1(v k i k-i k2r)-d W mdθ-T′(11)离散的磁场能表示成傅立叶级数W m=α2+∑∞n=1a n cosnπθl+b n sinnπθl(12)a n=1n∫l-lW m(θ)cosnπθldθ(n=0,1,2…)b n=1n∫l-lW m(θ)sinnπθldθ(n=1,2,…)上式中(-l,l)为磁场储能的变化周期,这样有d W mdθ=∑∞n=1-a nnπlsinnπθl+b nnπlcosnπθl(13)可以根据要求的计算精度确定上式求和项的项数,一般取前4项就可以了.3　系统仿真的实现在电流斩波控制方式下,绕组电流主要由驱动电路设定,因此本文编写的仿真程序只对电机的稳态运行特性进行了分析.仿真程序中只需输入电机的结构尺寸,转速,外加电压,开通角,关断角等参数就可求出状态方程的系数矩阵,然后应用MA TLAB中龙格库塔法函数ode45求解状态方程,求得磁链和电流.本文编写的仿真程序与文献[3]不同的是引用了MA TLAB中的函数求解,简化了程序,使程序易于编写与调试,原始数据的计算精度和计算速度都得到了提高.本文样机控制参数为:绕组开通角0°,关断角18°,转速为1000r/min,绕组电阻015Ω,主功放桥臂电压80V.基于以上参数,所得仿真图形如图3所示.图3　系统的仿真波形Fig.3　Simulation results of the system 以上图形是在本文建立的数学模型下得到的,从仿真结果来看,电机在稳态运行时产生负转矩,这主要是由于相电感处于下降段所致,要减小负转矩,可采取减小关断角,使关断位置提前的方法,但关断角太小又会使导通角缩短,对电机运行不利,在实际中,应适当选择开通角和关断角,以保证电机获得最佳运行性能和最大功率.4　结　论本文利用开关磁阻电机的等效磁网络模型,推导出了电机绕组满足的以绕组磁链为状态变量的微分方程,建立了电机稳态运行分析的数学模型.根据所建立的数学模型,对电机在角度位置控915第5期国　珍等:开关磁阻电机等效磁网络模型的建立与仿真制方式下的稳态运行特性进行了仿真分析,这是对开关磁阻电机理论分析的新探索,新发展,通过预先在计算机中进行SRM仿真分析,可以优化设计,提高性能,对实际工作有着重要的意义.参考文献:[1]童怀.磁阻电机动态特性的非线性分析与计算机仿真[M].北京:科学出版社,2000.(Tong puter simulation and nonlinear analysis for dinamic characteristics of SRM[M].Beijing:Science Press,2000.)[2]王宏华.开关型磁阻电动机调速控制技术[M].北京:机械工业出版社,1999.(Wang H H.Speed adjustment technique for SRM[M].Beijing:China Machine Press,1999.)[3]詹琼华.开关磁阻电动机[M].武汉:华中理工大学出社,1992.(Zhan Q H.Switched reluctance motor[M].Wuhan: Huazhong University of Technology Press,1992.) [4]贺益康.交流电机的计算机仿真[M].北京:科学出版社,1990.(He Y puter simulation for AC machines[M].Beijing:Science Press,1990.)[5]Russa K.Torque2ripple minimization in switched reluc2tance machines over a wide speed range[J].IEEE Transactions on Industry Applications.1998,34(5): 1105-1112.[6]Cheok D.A new torque and flux control method forswitched reluctance motor drives[J].IEEE Transactions on Power Electronics,2002,17(4):543-557.Equivalent magnetic circuit model of switched reluctancemotor and system SimulationGUO Zhen,BAI Bao2dong(School of Electrical Engineering,Shenyang University of Technology,Shenyang110023,China)Abstract:A steady state analysis model of the switched reluctance motor was presented in this paper,with the state equations established by taking the flux linkages of the phase windings as state variable,based on the use of the magnetic equivalent circuit of the motor.The steady state characteristics of the switched re2 luctance motor is simulated for the angle2place2control model.The new solution of the switched reluctance motor is proposed in this paper.The new method is more concise and more precise.K ey w ords:switched reluctance motor;equivalent magentic circuit;system simulation 025 沈　阳　工　业　大　学　学　报第26卷。

基于Simulink的8／6极开关磁阻电动机的直接转矩控制仿真

ｔｏｒｑｕｅｃｏｎｔｒｏｌｍｅｔｈｏｄｏｆｔｈｒｅｅ — ｐｈａｓｅｓｗｉｔｃｈｅｄｒｅｌｕｃｔａｎｃｅｍｏｔｏｒｃａｎｎｏｔｂｅａｐｐｌｉｅｄｔｏａｒｂｉｔｒａｒｙｐｈａｓｅＳＲＭ．Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｒｅａｌｉｚｅｔｈｅｄｉｒｅｃｔｔｏｒｑｕｅｃｏｎｔｒｏｌｏｆｆｏｕｒ — ｐｈａｓｅ８／６ＳＲＭ，ｂａｓｅｄｏｎｔｈｅａｎｌｙａｓｉｓｏｆｔｈｅｍａｔｈｅｍａｔｉｃａｌｍｏｄｅｌｏｆＳＲＭ，ｔｈｅｂａｓｉｃｐｉｎｒｃｉｐｌｅｏｆＤＴＣｏｆＳＲＭｗａｓｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ，ａｎｄｔｈｅｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｍｏｄｅｌｏｆＤＴＣｏｆ８／６ＳＲＭｗａｓｂｕｉｌｔｉｎＭａｔｌａｂ／Ｓｉｍｕｌｉｎｋｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ．Ｏｎｔｈｅｂａｓｉｓｏｆｔｈｅｓｔａｔｅｓｏｆｔｈｅ
中图分类号：ＴＭ３５２；ＴＨ３９文献标志码：Ａ文章编号：１００１ — ４５５１（２０１３）０３ — ０３３３ — ０６
Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｏｎｄｉｒｅｃｔｔｏｒｑｕｅｃｏｎｔｒｏｌｏｆ８／６ｓｗｉｔｃｈｅｄｒｅｌｕｃｔａｎｃｅｍｏｔｏｒｂａｓｅｄｏｎＳｉｍｕｌｉｎｋ

六相开关磁阻电机双通道运行的仿真研究

摘
要：文章介绍了１２／１０六相ｓＲ电动机双通道工作的基本原理。仿真分析了ＳＮＳＮ、ＳＳＮＮ两种不同绕组连接方
式下，电机单相通电时的自感、互感特性，对应不同斩波电流的静态起动转矩。并仿真了两种绕组连接方式下，电
机恒速１０００ｒ／ｍｉｎ，１５００ｒ／ｍｉｎ运行时单通道、双通道运行的输出转矩。仿真结果表明双通道运行时两种连接方式
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｓｗｉｔｃｈｅｄｒｅｌｕｃｔａｎｃｅｍｏｔｏｒ；ＳＲＭｗｉｔｈｓｉｘｐｈａｓｅｓ；ｄｕａｌ — ｃｈａｎｎｅｌ；ＦＥＭｍｏｄｅｌｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ
ＡｎａｌｙｚａｔｉｏｎａｎｄＳｉｍｕｌａｔｉｏｎｏｆＤｕａｌ－ｃｈａｎｎｅｌ１２／１０ＳＲＭＷｉｔｈＳｉｘＰｈａｓｅｓ
ＧＵＡＮＭｉｎｊｕｎ，ＬＩＵＣｈｕａｎｇ，ＷＡＮＧＹｕｎｌｉｎ，ＧＵＯＹｏｕｑｉ（Ｎａ彬ｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＡｅｒｏｎａｕｉｃｓａｎｄＡｓｔｒｏｎａｕｔｉｃｓ，Ｎａｎｇ２１００１６，Ｃｈｉｎａ）
０引言
开关磁阻电机结构简单，调速范围宽，调速性
能优异，容错能力强，故与永磁电机相比，开关磁阻电机在可靠性方面具有潜在的优势。

四相86结构开关磁阻程序

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四相8-6极开关磁阻电机调速系统的设计与研究

四相8/6极开关磁阻电机调速系统的设计与研究【摘要】四相8/6极开关磁阻电机（Switched Reluctance Motor，SRM）以其多样的优点在调速领域中受到广泛应用和关注。

本研究对开关磁阻电机的工作特性和直接转矩控制的基本原理进行分析研究，针对开关磁阻电机的气隙偏心故障、提高工作稳定性、功率变换器的选择等问题总结出相应的解决办法，以提高开关磁阻电机在各种条件下工作的适应能力，减少故障率，尽量做到在不增加外加电路的情况下，有效提高开关磁阻电机工作的准确性、可靠性。

【关键词】四相开关磁阻电机；转矩脉动；动态及稳态性能0 前言四相8/6极开关磁阻电机为双凸极结构，由于具有结构简单、工作可靠、可操作性好、相间控制独立、动态性能好、适用范围广等特点，吸引了世界各国国家对开关磁阻电机各种性能和工作能力的研究分析。

开关磁阻电机启动过程中易出现定子电流脉冲大，磁路饱和，涡流、磁滞效应，使脉动幅度增大，对电机内各零件的冲击和磨损加大，工作性能由此受到影响，因此根据实践要求对四相8/6极开关磁阻电机建立模型，为实物的设计与完善提供坚实的理论基础，作出改进，选择相间独立、电源电压利用率高的功率变换器拓扑，提高四相开关磁阻电机的动态及稳态性能。

1 开关磁阻电机的调速系统的分析1.1 开关磁阻电机的工作原理和转矩特性开关磁阻电机的工作原理为运行时遵循“磁阻最小原理”，即哪条通道磁阻最小该条路径磁通通路，当转子铁芯转动到磁阻最小位置时，电路通路，由扭曲的磁场形成的磁拉力产生力矩带动磁阻电机开始运转。

四相开关磁阻电机系统磁路和电路相互独立，该特性使电机容错能力增强，工作稳定可靠，一相或多相出现故障时，其余相不受影响，依然可以正常工作。

开关磁阻电机调速系统由开关磁阻电机、驱动电路、控制电路、功率变换电路、转子位置监测和电流检测电路等组成，开关磁阻电机调速系统的结构组成如图1所示：开关磁阻电机调速系统（SRD）受到越来越多的关注，高能低耗、电力电子技术越来越进步，SRD系统在电动汽车领域得到青睐，起动转矩大，易启动，功率大，爬坡能力强，行驶稳定性和动力性都十分优越，低速时恒转矩输出，高速时恒功率输出，能源利用率高，不仅节约能源，也能减少有害尾气的排放，保护环境，缓解高峰期交通出行压力，增加出行方式，提高出行方便性和灵活性。

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。

开关磁阻电机考虑互感下仿真模型的建立

开关磁阻电机考虑互感下仿真模型的建立臧小杰;孟德军;刘祥鹏【摘要】At present, the set up of simulation model of switched reluctance motor, with little regard the impact of mutual inductance, however,in the actual motor current commutation process,the adjacent phases and the mutual inductance can achieve maximum self-inductance of 6.4％～7.0％. According to measured the mutual inductance flux values considering the mutual inductance of SRM, set up the model of simulation,and consider the with mutual inductance and without mutual inductance ,the simulation results were compared, results suggest that considering mutual inductance of the motor model simulation results closer to the actual situation.%目前开关磁阻电机仿真模型的建立很少考虑互感的影响,但实际电机电流换相过程中,相邻相产生的互感最大值可以达到自感的6.4%-7.0%根据所测得的互感磁链值,在Matlab下建立了考虑互感的开关磁阻电机模型,并对考虑互感和没有考虑互感的仿真结果进行比较,结果可知,考虑互感下电机模型的仿真结果更接近实际情况.【期刊名称】《电气传动》【年(卷),期】2011(041)005【总页数】4页(P36-38,46)【关键词】开关磁阻电机;仿真模型;互感【作者】臧小杰;孟德军;刘祥鹏【作者单位】中国民航大学,航空自动化学院,天津,300300;中国民航大学,航空自动化学院,天津,300300;中国民航大学,航空自动化学院,天津,300300【正文语种】中文【中图分类】TP391.9开关磁阻电机结构简单、启动转矩大、效率高、容错能力强等，并且可以实现启动／发电功能，因此，它在航天、工业和汽车中的应用具有广泛的前景。

新型开关磁阻电机磁路的计算与仿真

新型开关磁阻电机磁路的计算与仿真卫鹏，张俊芳（南京理工大学南京 210094）摘要：论文阐述了电机的基本类型及其原理，对比传统开关磁阻电机的基础上着重分析了一种新型开关磁阻电机的系统组成、结构特点，采用的是6/4极拓扑结构，并运用有限元法对新型开关磁阻电机的静态特性进行了分析。

着重分析了不同电枢电流、不同电枢截面积、不同气隙宽度和不同永磁体厚度、不同永磁材料对电机的转矩的影响。

计算出电机转矩脉动随电枢电流和永磁体厚度的变化趋势，得到了电机转矩最大条件下的结构参数，对新型开关磁阻电机的设计具有一定指导意义。

关键词：开关磁阻电机；电磁转矩；有限元分析；永磁体Abstract：Expounds the basic type and principles of motor .On the base of comparing with SR motor，a new Switched Reluctance Motor and its structure and running principle were introduced．Take the 6/4 role model for example，the method FEM was adopted to analyze the static characteristic which was emphasize analyzed under different armature current，different material of permanent—magnet ,different armature area different length of air gap and different thickness of permanent—magnet mode．The relationship between torque ripple and PM width were pointed out，and the structure parameters was educed under the condition of the biggest torque ．And some advices were given for the new Switched Reluctance Motor design.Keywords：Switched Reluctance Motor；Electromagnetic Torque；Finite Element Method；Permanent magnet0 引言新型开关磁阻电机定转子结构外形与开关磁阻电机相似，呈双凸极结构，但它在定子上放有永磁体，所以其磁路与传统的开关磁阻电机也不一样。

《四相86结构开关磁阻电动机调速控制程序》

《四相8/6结构开关磁阻电动机调速控制程序》.INCLUDE "240x.H";--------------------------------------以下定义变量---------------------------------------------------- .DATA.BSS ADDRESS,1 ;换相处理程序地址.BSS GPR0,1 ;当前通电相标志(1,2,3,4---A,B,C,D).BSS GPR2,1 ;转向标志,1(CW),0(CCW).BSS GPR3,1 ;换相标志,1(不允许),0(允许).BSS CMD,1 ;电流参考值.BSS CMDAC,1 ;A/C相电流参考值.BSS CMDBD,1 ;B/D相电流参考值.BSS MAX,1 ;最小占空比(0%)比较值.BSS MIN,1 ;最大占空比(100%)比较值.BSS COMAC,1 ;A/C相比较值.BSS COMBD,1 ;B/D相比较值.BSS CURRAC,1 ;A/C相电流检测值.BSS CURRBD,1 ;B/D相电流检测值.BSS NUM,1 ;电流修正值.BSS TMP,1 ;临时变量.BSS STACK,6 ;软堆栈初始地址;--------------------------------------定义主向量段------------------------------------------------------ .SECT ".VECTORS" ;定义主向量段RESET B START ;地址0000H，复位，优先级1INT1 B PHANTOM ;地址0002H，INT1，优先级4INT2 B T1PERIOD_ISR ;地址0004H，INT2，优先级5INT3 B T2PERIOD_ISR ;地址0006H，INT3，优先级6INT4 B PHANTOM ;地址0008H，INT4，优先级7INT5 B PHANTOM ;地址000AH，INT5，优先级8INT6 B PHANTOM ;地址000CH，INT6，优先级9 RESERVED B PHANTOM ;地址000EH，测试，优先级10SW_INT8 B PHANTOM ;地址0010H，自定义软中断SW_INT9 B PHANTOM ;地址0012H，自定义软中断SW_INT10 B PHANTOM ;地址0014H，自定义软中断SW_INT11 B PHANTOM ;地址0016H，自定义软中断SW_INT12 B PHANTOM ;地址0018H，自定义软中断SW_INT13 B PHANTOM ;地址001AH，自定义软中断SW_INT14 B PHANTOM ;地址001CH，自定义软中断SW_INT15 B PHANTOM ;地址001EH，自定义软中断SW_INT16 B PHANTOM ;地址0020H，自定义软中断TRAP B PHANTOM ;地址0022H，TRAP矢量NMI B PHANTOM ;地址0024H，NMI，优先级3EMU_TRAP B PHANTOM ;地址0026H，仿真Trap，优先级2SW_INT20 B PHANTOM ;地址0028H，自定义软中断SW_INT21 B PHANTOM ;地址002AH，自定义软中断SW_INT22 B PHANTOM ;地址002CH，自定义软中断SW_INT23 B PHANTOM ;地址002EH，自定义软中断SW_INT24 B PHANTOM ;地址0030H，自定义软中断SW_INT25 B PHANTOM ;地址0032H，自定义软中断SW_INT26 B PHANTOM ;地址0034H，自定义软中断SW_INT27 B PHANTOM ;地址0036H，自定义软中断SW_INT28 B PHANTOM ;地址0038H，自定义软中断SW_INT29 B PHANTOM ;地址003AH，自定义软中断SW_INT30 B PHANTOM ;地址003CH，自定义软中断SW_INT31 B PHANTOM ;地址003EH，自定义软中断;--------------------------------------以下是主程序------------------------------------------------------ .TEXT;--------------------------------------系统初始化程序-------------------------------------------------- STARTSETC INTM ; 屏蔽中断LDP #0E0HSPLK #0068H, WDCR ;不用看门狗SPLK #0284H, SCSR1 ;CLKIN=10MHz,CLKOUT=20MHz;--------------------------------------中断初始化程序-------------------------------------------------- LDP #0SPLK #0FFH,IFR ;清所有系统中断标志SPLK #00000110B,IMR ;开INT2, INT3中断LDP #0E8HLACC EV AIFRA ;清事件管理器A所有中断标志SACL EV AIFRALACC EV AIFRBSACL EV AIFRBLACC EV AIFRCSACL EV AIFRCSPLK #0,EV AIMRA ;屏蔽所有中断SPLK #0,EV AIMRBSPLK #0,EV AIMRC;--------------------------------------初始化转子位置为A相------------------------------------------- CALL START2 ;调用初始化转子位置子程序;--------------------------------------ADC初始化----------------------------------------------------- LDP #0E1HSPLK #0900H,ADCTRL1 ;ADC预分频10,1MHZSPLK #0001H,MAXCONV ;两个通道SPLK #0010H,CHSELSEQ1 ;选择ADCIN0和ADCIN1通道LACC MCRAOR #0FD8H ;设置PWM1-6,QEP1-2SACL MCRA;--------------------------------------初始化事件管理器A程序-------------------------------------- LDP #0E8HSPLK #0000H,ACTRA ;引脚PWM1-6强制低SPLK #0,CMPR1 ;占空比初值为100%SPLK #0,CMPR2SPLK #0,CMPR3SPLK #8200H,COMCONA ;定时器下溢比较器重载,允许比较SPLK #0800,T1PR ;周期寄存器值800(25kHzPWM)SPLK #0,T1CNTSPLK #9040H,T1CON ;连续增计数方式,预分频为1,允许T1SPLK #9872H,T2CON ;定向增减,允许编码接口SPLK #0803BH, T2PR ;T2周期寄存器(7FFFH+60)SPLK #07FC3H, T2CMPR ;T2比较寄存器(7FFFH-60)SPLK #07FFFH, T2CNT ;编码器计数器初值;--------------------------------------开中断---------------------------------------------------------------- LDP #0E8HLACC EV AIFRA ;清事件管理器A所有中断标志SACL EV AIFRALACC EV AIFRBSACL EV AIFRBLACC EV AIFRCSACL EV AIFRCSPLK #0080H,EV AIMRA ;开T1周期中断SPLK #0003H,EV AIMRB ;开T2周期中断和比较中断SPLK #0,EV AIMRCLAR AR1,#STACK ;软堆栈指针CLRC INTM ;开中断;--------------------------------------变量初始化---------------------------------------------------------- LDP #0HLACC #0SACL CMD ;电流参考初值(通过速度环求得)SACL CMDAC ;A/C相电流参考值SACL CMDBD ;B/D相电流参考值LACC #10SACL NUM ;电流修正值LDP #0E8HLACC T1PRLDP #0SACL MAX ;MAX =T1PR,占空比=0%LACC #00SACL MIN ;MIN = 0,占空比=100%LACC MINSACL COMAC ;A/C相占空比=100%SACL COMBD ;B/D相占空比=100%LACC #0SACL CURRAC ;A/C相电流=0SACL CURRBD ;B/D相电流=0LACC GPR2 ;转向,由用户外部输入SUB #1BCND X3, EQ ;正转(CW)则跳转LACC #4 ;反转(CCW)SACL GPR0 ;当前换相是D相B XXX3 LACC #2 ;正转(CW)SACL GPR0 ;当前换相是B相XX LACC #1SACL GPR3 ;禁止换相;--------------------------------------初始化结束----------------------------------------------------------;--------------------------------------用户可添加包括转速和转向输入的应用程序------------ WAIT B W AIT ;;--------------------------------------主模块结束----------------------------------------------------------;--------------------------------------假中断处理子程序-------------------------------------------------- PHANTOMCLRC INTMRET;--------------------------------------T1周期中断处理子程序----------------------------------------- T1PERIOD_ISRMAR *,AR1 ;保存现场MAR *+SST #1, *+ ;保存ST1SST #0, * ;保存ST0LDP #0E0HLACC PIVR ;清中断标志LDP #0E8HSPLK #0FFFH,EVAIFRA;--------------------------------------检测是否换相------------------------------------------------ LDP #0LACC GPR3SUB #1BCND NOCOM, EQ ;不换相则跳转;--------------------------------------转向识别,调整当前换相标志----------------------------------- LACC GPR2 ;换相SUB #1BCND FORWARD, EQ ;正转则跳转REVERSE ;反转(CCW)LACC GPR0 ;调整当前换相标志SUB #1SACL GPR0BCND X1, EQ ;GPR0=0跳转B GOOUTX1 LACC #4 ;修改GPR0=4SACL GPR0B GOOUTFORWARD ;(CW)LACC GPR2 ;检查转向是否改变SUB #0BCND REVERSE, EQ ;如果转向改变则跳转LACC GPR0 ;调整当前换相标志ADD #1SACL GPR0SUB #5BCND X2, EQ ;GPR0>5跳转B GOOUTX2 LACC #1 ;修改GPR0=1SACL GPR0GOOUTLACC #1SACL GPR3 ;修改换相标志为不换相;--------------------------------------调用电流检测子程序--------------------------------------------- NOCOMCALL DATAINT;--------------------------------------电流调节----------------------------------------------------------- LACC #SECTOR_TABLE ;表头地址ADD GPR0 ;加偏移量TBLR ADDRESS ;查表LACC ADDRESS ;取跳转地址BACC ;跳转PHASE_00LACC #0DEADH ;干扰陷阱B PPP ;退出;--------------------------------------A相----------------------------------------------------------------- PHASE_A ;A相电流调整LACC CMDAC ;A/C相电流参考值SUB CURRAC ;与测量值比较BCND DEC_A, LT ;测量值大于参考值则跳转LACC COMAC ;否则小于参考值SUB NUM ;减修正值,使占空比增加SACL COMAC ;保存新比较值LACC MIN ;检测是否超出上限SUB COMACBCND SET_A, GEQ ;超过则跳转B GOON_A ;没超过则退出DEC_A ;测量值大于参考值LACC COMACADD NUM ;加修正值,使占空比减小SACL COMAC ;保存新比较值LACC MAX ;检测是否超出下限SUB COMACBCND GOON_A, GEQ ;没超过则退出LACC MAX ;超出SACL COMAC ;比较值等于下限(占空比=0%)B GOON_ASET_ALACC MINSACL COMAC ;比较值等于上限(占空比=100%) GOON_ALACC COMACLDP #0E8HSACL CMPR1 ;更新A相比较值SPLK #000EH, ACTRA ;PWM1高有效,PWM2强制高,其它强制低LDP #0LACC MINSACL COMBD ;B/D相占空比初值=100%LACC #0SACL CURRBD ;电流检测值清零B PPP ;退出;--------------------------------------B相--------------------------------------------------------------------- PHASE_B ;B相电流调整LACC CMDBD ;B/D相电流参考值SUB CURRBD ;与测量值比较BCND DEC_B, LT ;测量值大于参考值则跳转LACC COMBD ;否则小于参考值SUB NUM ;减修正值,使占空比增加SACL COMBD ;保存新比较值LACC MIN ;检测是否超出上限SUB COMBDBCND SET_B, GEQ ;超过则跳转B GOON_B ;没超过则退出DEC_B ;测量值大于参考值LACC COMBDADD NUM ;加修正值,使占空比减小SACL COMBD ;保存新比较值LACC MAX ;检测是否超出下限SUB COMBDBCND GOON_B, GEQ ;没超过则退出LACC MAX ;超出SACL COMBD ;比较值等于下限(占空比=0%)B GOON_BSET_BLACC MINSACL COMBD ;比较值等于上限(占空比=100%) GOON_BLACC COMBDLDP #0E8HSACL CMPR2 ;更新B相比较值SPLK #00E0H, ACTRA ;PWM3高有效,PWM4强制高,其它强制低LDP #0LACC MINSACL COMAC ;A/C相占空比初值=100%LACC #0SACL CURRAC ;电流检测值清零B PPP ;退出;--------------------------------------C相------------------------------------------------------------------- PHASE_C ;C相电流调整LACC CMDAC ;A/C相电流参考值SUB CURRAC ;与测量值比较BCND DEC_C, LT ;测量值大于参考值则跳转LACC COMAC ;否则小于参考值SUB NUM ;减修正值,使占空比增加SACL COMAC ;保存新比较值LACC MIN ;检测是否超出上限SUB COMACBCND SET_C, GEQ ;超过则跳转B GOON_C ;没超过则退出DEC_C ;测量值大于参考值LACC COMACADD NUM ;加修正值,使占空比减小SACL COMAC ;保存新比较值LACC MAX ;检测是否超出下限SUB COMACBCND GOON_C, GEQ ;没超过则退出LACC MAX ;超出SACL COMAC ;比较值等于下限(占空比=0%)B GOON_CSET_CLACC MINSACL COMAC ;比较值等于上限(占空比=100%) GOON_CLACC COMACLDP #0E8HSACL CMPR3 ;更新C相比较值;SPLK #020CH, ACTRA ;PWM5高有效,PWM2强制高,其它强制低LDP #0LACC MINSACL COMBD ;B/D相占空比初值=100%LACC #0SACL CURRBD ;电流检测值清零B PPP ;退出;--------------------------------------D相-------------------------------------------------------------- PHASE_D ;D相电流调整LACC CMDBD ;B/D相电流参考值SUB CURRBD ;与测量值比较BCND DEC_D, LT ;测量值大于参考值则跳转LACC COMBD ;否则小于参考值SUB NUM ;减修正值,使占空比增加SACL COMBD ;保存新比较值LACC MIN ;检测是否超出上限SUB COMBDBCND SET_D, GEQ ;超过则跳转B GOON_D ;没超过则退出DEC_D ;测量值大于参考值LACC COMBDADD NUM ;加修正值,使占空比减小SACL COMBD ;保存新比较值LACC MAX ;检测是否超出下限SUB COMBDBCND GOON_D, GEQ ;没超过则退出LACC MAX ;超出SACL COMBD ;比较值等于下限(占空比=0%)B GOON_DSET_DLACC MINSACL COMBD ;比较值等于上限(占空比=100%) GOON_DLACC COMBDLDP #0E8HSACL CMPR3 ;更新D相比较值SPLK #08C0H, ACTRA ;PWM6高有效,PWM4强制高,其它强制低LDP #0LACC MINSACL COMAC ;A/C相占空比初值=100%LACC #0SACL CURRAC ;电流检测值清零PPPMAR *, AR1 ;恢复现场LST #0, *- ;恢复ST0LST #1, *- ;恢复ST1CLRC INTMRET;--------------------------------------电流采样和AD转换子程序-------------------------------------------- DA TAINTLDP #0E1HSPLK #2000H,ADCTRL2 ;启动AD转换CONVERSIONBIT ADCTRL2,3 ;将忙状态位复制到TCBCND CONVERSION,TC ;等待转换结束LACC RESULT0,10 ;读A/C相电流转换结果LDP #0SACH CURRAC ;保存LDP #0E1HLACC RESULT1,10 ;读B/D相电流转换结果LDP #0SACH CURRBD ;保存RET;--------------------------------------T2周期和比较中断处理子程序-------------------------------T2PERIOD_ISRMAR *,AR1 ;保存现场MAR *+SST #1, *+ ;保存ST1SST #0, * ;保存ST0LDP #0E0HLACC PIVR ;清中断标志LDP #0E8HSPLK #0FH,EV AIFRBSPLK #07FFFh, T2CNT ;T2编码器计数器赋初值LDP #0LACC #0SACL GPR3 ;允许换相(GPR3=0)MAR *, AR1 ;恢复现场LST #0, *- ;恢复ST0LST #1, *- ;恢复ST1CLRC INTMRET;--------------------------------------初始化转子位置子程序------------------------------------------- START2NOPLDP #0E8HSPLK #000EH, ACTRA ;A相通电SPLK #0CA00H, COMCONA ;立即比较SPLK #0400, CMPR1 ;占空比=50%SPLK #0,T1CNTSPLK #800,T1PR ;T1周期寄存器SPLK #9040H,T1CON ;连续增减计数方式,预分频为1,允许T1LDP #0LACC #0FFFFH ;准备延时,等待转子到A相对极位置SACL TMPLOOPLACL TMPSUB #1SACL TMPBCND LOOP, NEQLACC #0FFFFH ;再延时SACL TMPLOOP2LACL TMPSUB #1SACL TMPBCND LOOP2, NEQLDP #0E8HSPLK #0, ACTRA ;关闭PWMRET;--------------------------------------换相处理程序地址表----------------------------------------- SECTOR_TABLE.WORD PHASE_00 ;干扰陷阱程序地址.WORD PHASE_A ;换相A相处理程序地址.WORD PHASE_B ;换相B相处理程序地址.WORD PHASE_C ;换相C相处理程序地址.WORD PHASE_D ;换相D相处理程序地址.END。

基于Maxwell的四相开关磁阻电机的设计

基于Maxwell的四相开关磁阻电机的设计
瞿广宇;刘伟;杨湄
【期刊名称】《微特电机》
【年(卷),期】2016(44)9
【摘要】由于当今开关磁阻电机所具备的众多优势,对于开关磁阻电机的研究以及模拟方真势在必行.但介于开关磁阻电机的高成本性,利用Ansoft 14软件对其进行模拟仿真及相关优化分析非常有必要.针对中高速的8/6级四相开关磁阻电机进行仿真,分析其工作特性、相关参数规律以及相比于三相开关磁阻电机的优势.在得到相关数据后给出具体的优化建议以及电机今后需要改进的方向,为今后对四相开关磁阻电机提供有效且准确的参考.
【总页数】4页(P58-60,64)
【作者】瞿广宇;刘伟;杨湄
【作者单位】成都理工大学,成都610059;成都理工大学,成都610059;西华大学,成都610039
【正文语种】中文
【中图分类】TM352
【相关文献】
1.基于Rmxprt与Maxwell2D的开关磁阻电机特性仿真 [J], 江华
2.基于Maxwell2D的开关磁阻电机特性仿真研究 [J], 邱银;郝润科;赵龙;王磊;祖军
3.基于Maxwell和Simplorer8/6极开关磁阻电机绕组短路故障分析与研究 [J], 肖丽;孙鹤旭;张培培;刘卫鹏
4.基于Ansoft/Maxwell 2D的开关磁阻电机起动性能仿真分析与实验研究 [J], 杨泽斌;黄振跃;张新华
5.基于Maxwell2D的开关磁阻电机特性仿真 [J], 邱银;郝润科;赵龙;王磊
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基于Rmxprt与Maxwell2D的开关磁阻电机特性仿真

基于Rmxprt与Maxwell2D的开关磁阻电机特性仿真江华【摘要】在Ansoft机电系统Rmxprt模块中建立了SRM的二维模型,且在Rmxprt中仿真,得到了开关磁阻电机的相电流、转矩、功率、效率等特性曲线,得出了电机在额定转速下效率最高输出功率却不是最大的结论;并将其导入Maxwell2D中,在XY平面中,对模型分组、材料设置、边界及激励源设置等相关设置后,做了进一步的基于瞬态场的有限元分析,得到了电机在不同时刻的磁力线、磁通密度、磁密矢量等信息;最后通过对比两个仿真结果,再次验证了此建模仿真方法的正确,这为SRM的分析与控制提供了有效的理论依据.【期刊名称】《防爆电机》【年(卷),期】2014(049)006【总页数】5页(P24-28)【关键词】开关磁阻电机;Maxwell2D;有限元分析;非线性【作者】江华【作者单位】西安科技大学电气与控制工程学院,陕西西安710054【正文语种】中文【中图分类】TM301.2;TM3520 引言开关磁阻电机驱动系统(Switched Reluctance Motor Driver，SRD)是一种新型的调速驱动装置，通常由功率变换器、开关磁阻电机(Switched Reluctance Motor，SRM)、位置检测装置、电流检测装置及控制器五个部分组成。

SRM 凭着结构简单、运行稳定、调速范围宽等优点使其迅速成为调速系统中的一员，并且在煤炭工业、油田、机床设备、家用电器等领域都得到了很好的应用［1］。

然而SRM 是一个多变量、强耦合、非线性的复杂系统，绕组电流的非线性与铁心磁通的高饱和是其两大特征，这给SRM 数学模型的建立带来了很大的困难。

而有限元法为当今各类电磁场、电磁波工程问题定量分析与优化设计的主导数值计算方法，本文利用Ansoft 机电系统(包含Rmxprt、Maxwell2D、Maxwell3D)的Rmxprt 模块对SRM本身性能进行研究，在有限元方法的基础上在Maxwell2D中对SRM 的瞬态性能进行了进一步的分析，两大模块中的仿真结果一致，与理论规律和经验数据相符合。

开关磁阻电机调速系统非线性仿真研究

开关磁阻电机调速系统非线性仿真研究熊春宇;王艳芹;林芳【摘要】利用有限元分析结果,并结合开关磁阻电机的基本方程,建立了开关磁阻电机非线性调速系统仿真模型。

利用改进的一相电机模型,采用高速角度位置控制,低速电流斩波控制方式对开关磁阻电机调速性能进行研究。

仿真结果表明该系统采用的控制策略合理,能实现较宽范围内调速。

同时也验证了电机具有较好的起动能力和抗干扰特性。

%Established a switched reluctance motor nonlinear simulation model of speed control system by using finite element analysis results,combined with the basic equation of the switched reluctance motor.Studied the performance of switched reluctance motor by making use of improved motor model,high speed angular position control,low-speed current chopper control.The simulation results show that the system control strategy is reasonable to achieve a wide range to speed.Also verify that the motor has a better ability to start and anti-jamming features.【期刊名称】《大庆师范学院学报》【年(卷),期】2012(032)006【总页数】6页(P17-22)【关键词】开关磁阻电机;调速系统;非线性仿真;功率变换器【作者】熊春宇;王艳芹;林芳【作者单位】大庆师范学院物理与电气信息工程学院,黑龙江大庆163712;大庆师范学院物理与电气信息工程学院,黑龙江大庆163712;大庆师范学院物理与电气信息工程学院,黑龙江大庆163712【正文语种】中文【中图分类】TN911.720 引言开关磁阻电机调速系统是一种新型的调速系统，它综合了直流电机调速系统和交流电机调速系统的部分优点，具有较好的应用前景。

构的四相8_6+极开关磁阻电机的性能仿真

对具有不同绕组结构的四相8/6极开关磁阻电机的性能仿真李洁孙鹤旭刘艺河北工业大学天津 300130【摘要】开关磁阻电机的控制方法包括单相导通和两相导通，两相导通方式与单相导通方式相比，避免了绕组的突然切换，大大减小了电机的转矩波动，降低了电机的噪声并且提高了电机的输出转矩。

本文介绍了两种常用的绕组排列方式，用于两相导通的四相8/6开关磁阻电机。

传统的四相8/6开关磁阻电机绕组连接方法可以产生N-N-N-N-S-S-S-S的定子磁极布局，磁链穿过定子轭和转子铁芯将相对的励磁定子极连接起来。

还可以利用短磁路原理将绕组排列产生N-N-S-N-S-S-N-S的定子磁极布局，短磁路绕组布局利用相间互感激发产生若干短磁通回路。

利用Maxwell2D对具有此两种不同绕组结构的开关磁阻电机进行仿真，介绍了仿真建模的过程。

研究了具有常规绕组和产生短磁路绕组的两台四相8/6开关磁阻电机的静态特性、动态特性和铁芯损耗，并进行了比较。

对比结果表明，具有产生短磁路绕组布局的开关磁阻电机性能更佳，通过仿真得到了验证。

【关键词】开关磁阻电机绕组结构仿真Modeling and Simulation of Four-Phase 8/6 Switched Reluctance Motor With Different Winding ConfigurationsLi Jie Sun Hexu Liu YiHebei University of Technology，Tianjin 300130，ChinaAbstract：This paper presents two winding configurations，one of which stimulates short flux loops to improve performance of four-phase 8/6 switched reluctance motor with two phases excited. Conventional winding configuration of four-phase 8/6 SRM with two phases excited is arranged that stimulates the N-N-N-N-S-S-S-S stator pole layout mode. The presented winding configuration is arranged that stimulates theN-N-S-N-S-S-N-S stator pole layout mode which use mutual coupling to encourage several short flux paths.The simulate process of the SRM with two different winding constructer based on the Maxwell 2D software package are presented. The motors’ static characteristics and dynamic performance have been investigated and compared. Simulation results show that the motor with the winding configuration that stimulates the short loops has an inherent advantage，and the performance of the motor is evaluated and validated by simulation. The results form the basis for design considerations that can optimize performance of the motor.Key words：switched reluctance motor；winding configuration；simulation基金项目：国家863项目（2006AA040306）作者简介：李洁（1981—），女，博士研究生，研究方向为电气工程及其自动化。

开关磁阻电机结构参数对电机性能的影响研究

开关磁阻电机结构参数对电机性能的影响研究
孔庆奕;李艳超;容烨
【期刊名称】《河北交通职业技术学院学报》
【年(卷),期】2017(014)004
【摘要】为了研究同功率电机的不同结构对开关磁阻电机性能的影响，采用实验研究法。

基于Ansoft电磁仿真软件，从绕组自感、绕组互感、转矩大小及脉动影响、绕组电流等方面，对额定参数相同的四相8/6极开关磁阻电机和四相16/12极开关磁阻电机仿真性能进行了对比分析。

结果表明：8/6极开关磁阻电机与
16/12极相比，8/6极各相绕组自感值大，互感值大，转矩大，转矩脉动小、电流小。

【总页数】5页(P55-58)
【作者】孔庆奕;李艳超;容烨
【作者单位】[1]河北科技大学电气工程学院,石家庄050018;[2]河北交通职业技术学院,石家庄050035;;[1]河北科技大学电气工程学院,石家庄050018;;[2]河北交通职业技术学院,石家庄050035
【正文语种】中文
【中图分类】TM303
【相关文献】
1.模块组合式开关磁阻电机结构参数的分析 [J], 李争;孙甜甜;赵思博
2.12/10极永磁磁通切换电机结构参数对电磁性能影响研究 [J], 朱德明;张富浩
3.音圈电机喷油器结构参数对喷油性能的影响研究 [J], 王政凯;张付军;高宏力;武浩
4.基于不同电机极对数对开关磁阻电机性能的影响研究 [J], 孔庆奕; 容烨; 李艳超; 刘尚合; 王福星; 齐文达; 骆志昆
5.开关磁阻电机的性能分析与结构参数优化研究 [J], 臧涛;华成超
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开关磁阻电机的非线性建模及仿真

开关磁阻电机的非线性建模及仿真全部作者：任长青第1作者单位：河海大学电气工程学院论文摘要：由于开关磁阻电机的高度非线性，很难得到其精确的数学模型。

本文在分析开关磁阻电机数学模型的基础上，借助于MATLAB/SimPowerSystems工具箱，对1台8/6极开关磁阻电机进行建模和仿真。

通过与实测波形对比，证明仿真结果真实、有效。

关键词：开关磁阻电机；MATLAB；动态模型(浏览全文)1.绪论1.1研究背景网络被认为是互联网发展的第三阶段。

网络的设计和实施能够带来切身实际的利益，城域网、企业网、局域网、家庭网和个人网络都是网络发展的体现。

网络发明的初衷并不仅仅是表现在它的规模上，而是互联互通，资源共享，消除资源访问的壁垒，让生活更加方便、快捷、高效。

随着网络技术的发展，网络在应用方面也体现出了很大的潜力，能够共享和调度成千上万的计算设备协同并发工作，能汇聚数百万计的信息资源加以归类、分析和发布，还可以让世界每一个角落的人们实时沟通交流。

在现代高速发展的社会里，企业与企业之间的联系日益密切，大量的、复杂的信息交流显得由为重要。

随着电子科技的高速发展，那些如何复杂大量的信息，通过网络技术帮助下，就可以轻而易举的从某一地方传送到另一地方，而且简单、快速、准确，给人们带来了很大的方便。

而在现代企业中，网络技术在管理中的应用，已显得举足轻重。

随着企业信息化进程的进一步深入和发展，计算机在企业中的应用越来越广泛，而企业对计算机的依赖越来越强。

随着网络应用的日益丰富以及人们在日常生活中对网络依赖的日渐紧密，那么对于网络吞吐量，网络延时，网络链路的稳定性以及网络服务的多样性就会产生新的要求，同时也希望网络应用的花销能更加低廉，这样针对电信网络运营商所提供的服务将会产生巨大的挑战，本实时通信系统的成功应用将会给运营商们提供更加方便，快捷，稳定，并且低廉的网络运营成本，本实时通信系统帮助企业实现巨大的商业价值的同时也为用户带来的更加高效，快速，稳定并且廉价的网络服务资源。

机电控制作业开关磁阻电机及matlab仿真

开关磁阻电机一、概述开关磁阻电动机结构简单、可靠性高、恒转矩、恒功率而且调速性能好(覆盖功率范围10W～5MW的各种高、低速驱动调速系统)、价格便宜、鲁棒性好等优点引起了各国电气传动界的广泛重视，由其构成的调速系统兼有直流传动和普通交流传动的优点，是继变频调速系统、无刷直流电动机调速系统的最新一代无级调速系统。

这种新型调速系统使开关磁阻电机存在许多潜在的领域，在各种需要调速和高效率的场合均能得到广泛使用。

开关磁组电机调速系统之所以能在现代调速系统中异军突起，主要是因为它卓越的系统性能，主要表现在：(1) 电动机结构简单、成本低、可用于高速运转。

(2)功率电路简单可靠。

(3)系统可靠性高。

(4)起动转矩大，起动电流低。

典型产品的数据是：起动电流为额定电流的15％时，获得起动转矩为100％的额定转矩；起动电流为额定电流的30％时，起动转矩叮达其额定转矩的250％。

(5)适用于频繁起停及正反向转换运行。

(6)可控参数多，调速性能好。

控制开关磁阻电动机的主要运行参数和常用方法至少有四种：相导通角、相关断角、相电流幅值、相绕组电压。

(7)效率高，损耗小。

以3kw SRD为例，其系统效率在很宽范围内都是在87％以上，这是其它一些调速系统不容易达到的。

可通过机和电的统一协调设计满足各种特殊使用要求。

(8)二、开关磁阻电动机的结构开关磁阻电机结构图1-1图典型的三相开关磁阻电动机的结构如图1-1所示。

其定子和转子均为凸极结构，图示电机的定子有8个极，转子有6个极。

定子极上套有集中线圈，两个空间位置相对的极上的线圈顺向串联构成一相绕组，图2-1中只画出了A相绕组；转子由硅钢片叠压而成，转子上无绕组。

该电机则称三相8/6极开关磁阻电动机。

在结构形式及工作原理上，开关磁阻电动机与大步距反应式步进电机并无差别；但在控制方式上步进电机应归属于他控式变频，而开关磁阻电动机则归属于自控式变频；在应用上步进电机都用作“控制电机”而开关磁阻电机则是拖动用电机，因此电机设计时所追求的目标不同而使电机的设计参数不同。

基于模糊PID控制的开关磁阻电动机调速系统的建模与仿真

基于模糊PID控制的开关磁阻电动机调速系统的建模与仿真丛望米芳芳(哈尔滨工程大学自动化学院，哈尔滨 150001)摘要：基于开关磁阻电动机非线性电感模型，在MATLAB7.2/Simulink环境下，建立了四相(8/6极)的开关磁阻电动机调速系统的动态仿真模型。

单纯采用PID控制或简单的PD模糊控制得不到良好的控制性能。

采用模糊PID复合控制，可以充分利用模糊控制和PID控制的优点，最终达到提高SR电机调速性能的目的。

关键词：开关磁阻电机非线性模型模糊PID控制仿真中国分类号: TP273文献标示码：A 文章编号：1003-4862（2008）01-0039-04Modeling and Simulation of Switched Reluctance Drive Basedon Fuzzy-PID ControlCong Wang, Mi Fangfang(College of Automation, Harbin Engineering University,Harbin,150001,China)Abstract: Based on the nonlinear inductance model, a dynamic simulation model for switched reluctance drive is established in the MATLAB7.2/Simulink environment. By using either PID control or simple PD fuzzy control, good control performance could not be gotten. Using fuzzy PID control, the performance of SR motor speed control is improved with full advantages of both fuzzy and PID control.Keywords:SRM; Nonliner model; Fuzzy-PID control; Simulation1 引言模糊控制是一种典型的智能控制方法，在调速控制应用中，对系统参数非线性变化有较强的适应性。

8_6极开关磁阻电机两相励磁电磁转矩分析

，ＱＵ，ＧＯＮＧＱｉａｎＥｒＬＩＵＹａｎｆａｎｕａｎ－－ｇｇｇｇ
（，，Ｙ）ＤｅａｒｔｍｅｎｔｏｆＭｅｃｈａｎｉｃａｌａｎｄＥｌｅｃｔｒｉｃａｌＥｎｉｎｅｅｒｉｎＹｕｎｃｈｅｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｕｎｃｈｅｎ０４４０００，Ｃｈｉｎａｐｇｇｇｙｇ
／ｈａｓｅＡｎａｌｓｉｓｏｎｔｗｏｅｘｃｉｔａｔｉｏｎｅｌｅｃｔｒｏｍａｎｅｔｉｃｔｏｒｕｅｏｆ８６ｓｗｉｔｃｈｅｄｒｅｌｕｃｔａｎｃｅｍｏｔｏｒ－ｐｙｇｑ
［］保持恒定，这也导致ＳＲ电机存在固有的转矩脉动３，
０引言，开关磁阻电机（ＳｗｉｔｃｈｅｄＲｅｌｕｃｔａｎｃｅＭａｃｈｉｎｅＳＲ电机）是一种集电力电子技术、微电子技术、电机及控制技术于一体的典型机电一体化装置。ＳＲ电机具有结构简单坚固，维护量小，高效节能，调速范围广，简单可
／８６极开关磁阻电机两相励磁电磁转矩分析
弓锵，曲尔光，刘艳芳
（）运城学院机电工程系，山西运城０４４０００／摘要：为了准确掌握Ｓ针对四相８采用准线性模型，从单相励Ｒ电机两相励磁状态下的电磁转矩情况，６极ＳＲ电机，／将单相励磁转矩计算结果扩展至两相励磁运行状态。根据四相８在一个极磁运行时电磁转矩入手，６极ＳＲ电机结构特点，矩下电磁转矩的变化过程中增加了两个过渡阶段，从而推导出两相励磁运行时电磁转矩的计算公式，绘制了单相与两相励磁转矩波形图，分析了两相励磁运行特点。最终从电磁转矩计算公式和转矩波形图上验证了两相励磁是ＳＲ电机提高转矩平稳性重要方法这一结论。关键词：两相励磁；准线性模型；电磁转矩；ＳＲ电机）中图分类号：ＴＮ９１１３４；ＴＭ３５２文献标识码：Ａ文章编号：１００４３７３Ｘ（２０１２１２０１７６０３－－－－

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本文介绍了两种常用的绕组排列方式，用于两相导通的四相8/6开关磁阻电机。

传统的四相8/6开关磁阻电机绕组连接方法可以产生N-N-N-N-S-S-S-S的定子磁极布局，磁链穿过定子轭和转子铁芯将相对的励磁定子极连接起来。

还可以利用短磁路原理将绕组排列产生N-N-S-N-S-S-N-S的定子磁极布局，短磁路绕组布局利用相间互感激发产生若干短磁通回路。

利用Maxwell2D对具有此两种不同绕组结构的开关磁阻电机进行仿真，介绍了仿真建模的过程。

研究了具有常规绕组和产生短磁路绕组的两台四相8/6开关磁阻电机的静态特性、动态特性和铁芯损耗，并进行了比较。

对比结果表明，具有产生短磁路绕组布局的开关磁阻电机性能更佳，通过仿真得到了验证。

通信作者：孙鹤旭（1955—），男，博士，教授，研究方向为电气工程。

开关磁阻电机是上世纪八十年代出现的一种新型调速电机，采用功率电路脉冲供电，是典型的无刷电机。

开关磁阻电机由于自身特点使其应用于高速场合具有独特的优势：转子为简单坚固的实心叠片结构，无永磁材料或绕组，可以承受很高机械强度和离心力，高速性能优异、对高温等恶劣运行环境适应性好；绕组相间耦合弱，缺相故障运行能力强，相绕组串在主电路功率管之间，不会发生桥臂直通短路故障，系统的可靠性高，容错能力强；控制非常灵活，方便实现四象限运行；电机启动电流小，启动转矩大，加速性能好。

各种突出的优点，使开关磁阻电机成为交流电机驱动系统、直流电机驱动系统及无刷直流电机驱动系统的有力竞争者。

开关磁阻电机的结构简单，但是电磁关系很复杂，高度的磁饱和特性和非线性特性对电机设计和性能预估带来了很大的不便。

利用仿真技术对开关磁阻电机进行结构的改进和优化成为重要手段。

对于一台四相8/6极开关磁阻电机来说，为两相绕组通电，任意时刻都可以产生连续转矩。

假设给绕组通以理想方波电流，电机的转速足够慢，与单相导通的开关磁阻电机相比，两相导电与单相导通的方式相比，开关磁阻电机在任意转子位置都可以产生更高的转矩，并且转矩波动较低。

本文主要针对两相导通的四相8/6极开关磁阻电机，列出二种常用的绕组排列方式。

建立了具有这两种绕组结构的电机有限元模型，对电机的性能进行仿真。

利用Maxwell 2D有限元分析软件建立模型，分析计算开关磁阻电机的非线性模型。

对电机性能的仿真结果表明，具有短磁路的开关磁阻电机输出较高转矩，同时铁耗较低。

[1][2]1 开关磁阻电机的绕组连接方式在相同铜损，即绕组通以同样励磁电流的基础上，开关磁阻电机的绕组一般采用正向串联的方式，可以获得较高的平均输出转矩，绕组正向串联方法，激发定子磁极分布见图1。

图1 开关磁阻电机的正向串联方式及定子磁极分布Fig.1 Obverse-connection and the stator pole mode常用的四相8/6极开关磁阻电机的绕组排列方式如图2所示，激发的定子磁极为N-N-N-N-S-S-S-S。

磁链穿过定子轭和转子连接相对受激发的定子极。

定子轭分为两部分承载着磁链，定子轭只有在相邻的励磁磁极中间有磁链矢量相反的地方。

利用可以产生短磁路原理排列的开关磁阻电机绕组可以激发定子磁极为N-N-S-N-S-S-N-S分布，利用相间的N-S耦合，产生若干短磁通回路。

磁链分布如图3所示，磁链通过最近的两个转子极连接了两个相邻被激发的定子极。

此时，磁路减短，磁阻减小，可以产生较大的输出转矩，而且由于铁芯中磁路体积减小，可以降低铁芯损耗。

虽然短磁路在四相8/6极开关磁阻电机的一个励磁周期中不连续，如图所示，将出现一对相邻的N-N分布，但是和常规的绕组排列电机的性能相比，还将得到很大的改善。

这在接下来的仿真结果中将得到证实。

图2 常用绕组排列及磁链分布Fig.2 Conventional winding configuration图3 短磁路绕组排列及磁链分布Fig.3 Short loops winding configuration2 利用Maxwell 2D的仿真建模基于Maxwell 2D有限元分析软件，对一台四相8/6极开关磁阻电机样机进行性能仿真分析。

绕组排列为常用绕法的为记模型Ⅰ，为短磁路绕法的记为模型Ⅱ。

开关磁阻电机的磁链特性、静态转矩特性、稳态运行特性和电机基本损耗特性，对开关磁阻电机的性能分析和优化设计具有重要意义。

在仿真求解电机的静态特性时，需要假设电机绕组通以方波电流，电机旋转速度足够慢，两相导通的工作方式下，电机一个完整的励磁周期为60°，每相电流导通周期为30°，每步为15°。

励磁方波电流如图4所示，纵坐标为各相的电流脉冲，横坐标为转子的机械角度，规定A相转子处在不对齐位置时为0°。

图4 四相电机的励磁电流序列Fig.4 Excitation sequences in four-phase motor对这两个模型的建模仿真主要步骤如图5所示。

图5 主要仿真步骤Fig.5 Simulation procedures除了开关磁阻电机的静态特性，在实际应用中对电机的动态特性仿真和损耗计算也是相当重要的。

Maxwell 2D瞬态仿真中给模型添加外部电路的连接，给样机连接不对称半桥功率变换电路，电机启动时带7N.m负载，并在14A电流处斩波，绕组电流通电信号由位置函数P给定，P函数为转子的位置函数，表1中列出了动态仿真过程中P的参数赋值。

表1 P函数参数值Tab.1 Parameters of P function通电相延迟角度通电机械角度通电周期A 0 30 60B 15 30 60C 30 30 60D 45 30 60除此之外，Maxwell 2D瞬态仿真可以按照电机的工作频率50Hz，根据样机的叠片参数计算出电机在动态过程中的铁芯损耗。

3 对具有两种绕组排列的电机性能对比本节对模型Ⅰ和模型Ⅱ的仿真结果进行了对比。

首先对一个步进角15° 激励下的静态特性进行对比。

图6所示为磁链-电流特性图，磁链-电流曲线所围封的面积即为电能转化的机械能量。

从图中可以发现，在一个步进角内，模型Ⅱ（短磁路）的能量转换面积更大。

图6 磁链-电流特性图Fig.6 Flux linkage versus current图7是静态转矩曲线，模型Ⅱ在短磁路的作用下，在一个步进角的任意转子位置处都有较高的输出转矩，尤其是当转子极在逐渐转向与定子极对齐位置处时，短磁路产生的较高转矩尤为明显。

在这部分区域，定子铁芯的磁阻占据主导，短磁路绕组产生的较短，较低的磁阻回路提高了转矩的输出。

图8为电流-转矩曲线，模型Ⅰ和模型Ⅱ在10° 转子位置处分别在1，2，3，4，5，6，7，8，9，10A 的电流激发下（同样铜损情况下）进行仿真，结果表明，开关磁阻电机的输出转矩在短磁路的激励下会有较大的提高。

图7 静态转矩曲线Fig.7 Static torque versus rotor position图8 电流-转矩波形对比图Fig.8 Phase current versus torque实际上，当电机在基速以上运行时，由于绕组电感作用，励磁电流不能保持平顶方波形状，而且对于四相开关磁阻电机来说，短磁路在一个励磁周期中是不连续的，中间会出现N-N、S-S的磁极分布，如图3所示。