开关磁阻发电机的原理与控制策略研究
开关磁阻电机三种控制策略研究
开关磁阻电机三种控制策略研究开关磁阻电机结构简单、调速便利，但是其双凸结构及电磁非线性特性严重制约它在工业领域的应用。
基于文章设计的TMS320LF28335的开关磁阻电机调速系统，在不同矩速区实现了电流斩波控制、电压斩波控制和角度位置控制三种控制模式。
并分类阐述了三种控制策略的优缺点，分析了其应用范围。
标签：开关磁阻电机；三种控制模式；开关磁阻电机调速系统1 概述开关磁阻电机因其结构简单坚固、成本低廉、控制参数多、效率高、适于高速与恶劣环境运行等优点越来越受到市场的喜爱，但是其电机本身其非线性与转矩脉动大特点限制SR电机在工业领域的广泛应用[1]。
文章中的开关磁阻电机调速系统是以德州仪器公司的TMS320LF28335为控制器，响应速度快、具有丰富的I/O口，能产生16路的PWM（脉宽调制），硬件结构简单。
性能优良。
SR电机可控参数多、控制灵活，在对SR电机建立线性模型后，在不同励磁方式，可分为三种不同的控制模式：电流斩波控制（CCC）、电压斩波控制（CVC）、角度位置控制（APC）[2]。
2 SRD系统结构与特点开关磁阻电机调速系统（简称SRD）由开关磁阻电机、功率电路、控制器以及位置、电流检测装置组成，如图1所示。
SR电机是开关磁阻电机调速系统中实现机电能量转换的部件。
功率电路把交流电变为电机可接受脉冲直流电，在SRD系统中，功率电路具有十分重要的作用。
控制器是SRD系统的大脑。
电流传感器、位置传感器提供的反馈信息都由控制器进行分析处理，并据此对电路中IGBT的关断作出判断，实现对SR电机的控制，电流检测：检测电机相绕组的电流大小，實现系统电流反馈信息。
位置检测：用绝对编码器检测定转子相对位置，为控制器作出换相操作及计算电机转速提供信号。
3 三种控制模式开关磁阻电机可控参数多，包括电机相电压UK、相电流iK、开通角θon和关断角角θoff等参数，根据不同的矩速区采取不同的控制方式，通常分为以下三种控制方式：电流斩波控制（Current Chopping Control，简称CCC）、电压斩波控制方式（Chopping V oltage Control 简称CVC）、角度位置控制（AngularPositionContro，简称APC），在不同的转速采用不同的控制方式，下边我们详细介绍我们系统如何实现这三种控制方法。
电动摩托车用开关磁阻电机控制策略研究
电动摩托车用开关磁阻电机控制策略研究近年来，随着电动车的普及，开关磁阻电机控制策略受到了广大用户的广泛关注，它比其他电动车的控制方式更加方便和经济。
本文旨在通过深入剖析电动摩托车用开关磁阻电机的控制策略，提出一种设计和控制策略，以满足电动摩托车的需求。
首先，本文简要论述了开关磁阻电机的原理：这种电机的控制策略是通过使用磁阻片和开关来改变电机的电流及功率，从而控制电机的转速。
其操作原理是，当电机运行时，可以通过开关来改变电机的转速，从而改变它的转矩。
其次，本文分析了开关磁阻电机的优点和缺点，认为它具有低成本、简单操作、低维护成本等优点，并且易于安装和维修，但是它也有一些缺点，如受材料影响大、精度低等。
最后，本文介绍了一种新的电动摩托车用开关磁阻电机控制策略：使用高分辨率控制器对电机的转矩和转速进行控制，使用高强度电磁阀来减少振动，并且使用双电源供电来提高系统的可靠性。
这种新的电动摩托车用开关磁阻电机控制策略能够满足电动摩托车的行驶特性。
综上所述，从技术角度来看，开关磁阻电机控制策略是一种可行而有效的技术，可供电动摩托车使用。
新的控制策略可以提高电动摩托车的超载能力和行驶稳定性，从而实现安全高效的行驶。
此外，还需要继续开展相关研究，以提高电动摩托车用开关磁阻电机控制策略的可靠性和精度。
随着社会对电动摩托车安全性和可靠性的要求越来越高，开关磁阻电机控制策略在电动摩托车行业中将有着重要作用。
未来，开关磁阻电机控制策略将根据电动摩托车实际应用和发展趋势，不断发展，为更多的摩托车用户提供更加安全、经济的操作模式。
开关磁阻电机的控制系统及其在电动汽车中的应用研究的开题报告
开关磁阻电机的控制系统及其在电动汽车中的应用研究的开题报告一、选题来源及研究背景随着电动汽车快速发展，电机控制技术变得越来越重要。
磁阻电机由于具有结构简单、高效率、高输出功率、高扭矩密度和易于精确控制等优点，已成为电动汽车中的主要驱动方式之一。
然而，为了充分发挥磁阻电机的性能优势，需要设计高效的控制系统。
目前，开关磁阻电机控制系统已成为磁阻电机控制的一种常见技术。
开关磁阻电机采用电子开关控制电流通断，通过改变磁阻器的磁通路径来控制电机的转矩和速度。
相比传统的换向器控制，开关磁阻电机控制系统具有响应快、精度高、可靠性强等优点。
然而，开关磁阻电机的控制系统仍然存在一些挑战，例如电流控制精度不高、电子元件的损坏和电磁干扰等问题，这些问题需要深入研究和优化。
基于以上背景，本文将研究开关磁阻电机的控制系统及其在电动汽车中的应用，旨在探究控制系统的设计与优化方法及应用效果，为电动汽车的发展提供有力支持。
二、研究内容及思路本文将围绕以下几个方面展开研究：1. 开关磁阻电机的基本原理及控制策略介绍开关磁阻电机的结构、工作原理和特点，分析其控制策略和优缺点。
2. 开关磁阻电机控制系统设计和优化分析开关磁阻电机控制系统的电路原理和控制方法，探讨电流控制、速度控制及位置控制等方面的优化，优化控制系统的稳定性和控制精度。
3. 开关磁阻电机控制系统在电动汽车中的应用分析开关磁阻电机控制系统在电动汽车中的应用，如何充分发挥其性能优势，提高电动车辆的效率和性能。
4. 实验研究通过实验验证开关磁阻电机控制系统的性能和优化效果，探讨其在不同工况下的控制特点和优势。
三、研究意义本研究的意义在于：1. 通过研究和探讨开关磁阻电机的控制系统，可以深入了解电动汽车电机控制技术的发展趋势和未来发展方向。
2. 提高开关磁阻电机控制系统的控制精度和稳定性，为其在电动汽车中的应用提供有力支持。
3. 为电动汽车行业提供新的技术支持和创新思路，推进电动汽车技术的发展。
开关磁阻电动机的原理及控制策略研究
终使转子 １ — ３极轴线 与定子 Ｂ 极 轴线对 齐 ， 图 ３ Ｂ’ 如 所示． 在一个通 电周 期 内， 子在 空问转 过 ３个 ３ 。 转 ０，
即 ９ 。 正好 是一个转子 齿极距 ． ０， 如此循 环往 复 ， 子 定 按 Ａ ｃ ＢＡ的顺 序循环通 电， —— 电机便沿顺 时针方向旋 转． 如果定 子按 Ａ Ｂ ｃＡ 的顺 序循环 通 电 ， — — 电机便 沿
开关磁阻 电动机 的原理及控制策 略研 究
胡 猛 ， 张 芊
（ 镇江船艇学院 ，江苏镇江 ２２ ０ ） １０ ３
Ｔｈ ｏ ｙ ａ ｄ Ｃｏ ｔ ｏ ｓ ａ ｃ ｎ Ｓ ｔ ｈ ｄ Ｒｅｕ ｔ ｎ ｅ Ｍ ｏ ｏ ｅ ｒ ｎ ｎ ｒ ｌＲｅ ｅ ｒ ｈ ｏ ｗｉｃ ｅ ｌ ｃ ａ ｃ ｔｒ
（ ｗｔ ｅ ｅ ｃ ｎｅＭ ｔ ） 是一种 机 电一体化 的新 Ｓ ｉｈｄＲ ｌ ｔ ｃ ｏ ｒ ， ｃ ｕａ ｏ 型 电动机 ． 由于其结构 简单 、 固 ， 有运行成本 低 、 坚 具 工作可靠 、 制灵 活、 行效 率 高 、 错能 力 强等 特 控 运 容
点， 近十年来 引起 了人们 的高度关 注 ， Ｓ Ｍ 为基本 以 Ｒ
Ｈ ｎ， Ｈ Ｎ ｉ Ｕ Ｍｅｇ Ｚ Ａ Ｇ Ｑａ ｎ
（ ｈｎｉ ｇＷａ ｒｒｆＣ ｌ ｇｓ Ｚ ｅｊ ｎ ｉ ｇｕ２ ２ ０ ， ｈ ａ Ｚ ｅｊ ｎ ｔ ｃ ｔ ｏｌ ｅ， ｈ ｎ ａｇＪ ｎｓ １０ ３ Ｃ ｉ ） ａ ｅ ａ ｅ ｉ ａ ｎ
Ａ ｓ ａｔＴｅ ｔ ｃ ｒｐｉｃ ｌ ａｄｓ ｔ ｒ ｔｒ ｏｓ ｉｈｄｒ ｕｔｎｅ ｏｏ （ Ｒ ） ａ ｉ ｒｄｃｄ ｈｅ ｂｔ ｃ：ｈ ｒ ｔ ｅ ｒ ｉｅ ｎ ｓ ｍ ｓｕ ｕｅｆ ｗｔ ｅ ｌ ａｃ ｍ ｔ Ｓ Ｍ ｗ ｓｎ ｏ ｕｅ．Ｔ ｒ ｓｕ ｕ ｎ ｐ ｙｅ ｔｃ ｃ ｅｃ ｒ ｔ
电动摩托车用开关磁阻电机控制策略研究
电动摩托车用开关磁阻电机控制策略研究近年来，电动摩托车已经成为人们出行的主要交通工具。
电动摩托车具有节能环保、结构简洁、操作方便等优点，受到了广大消费者的青睐。
与传统的内燃机摩托车相比，电动摩托车更加便捷、安全、环保，使用成本也低得多。
电动摩托车的操控是由电机控制系统自动实现的，而这种电机控制系统则依赖于开关磁阻电机。
开关磁阻电机是一种新型的可控制电动机，其安装结构简单，可以有效地减小电机的体积和重量，并且使用简单，维护方便，适用于电动摩托车的控制。
开关磁阻电机的控制策略具有多种，通过对开关磁阻电机的合理控制，可以满足电动摩托车高效率、节能的运行要求，保证摩托车的安全运行。
首先，开关磁阻电机的控制策略要求能够有效提高电机的转速。
转速是电动摩托车最重要的参数，能够影响其运行效率，调整电机的转速可以通过改变电机的电流利用率，从而使电机达到更安全、节能的状态，也可以使电机达到更高的转速，从而提高电动摩托车的运行效率。
其次，开关磁阻电机的控制策略要求能够改善电机的功率利用率。
电动摩托车的电机的功率利用率是决定车辆的运行效率的关键，电机的功率利用率可以通过控制电流，改善电机的功率特性，从而达到更高的功率利用率，从而得到更高的运行效率。
最后，开关磁阻电机的控制策略要求能够有效抑制发动机功率下降。
随着电动摩托车使用时间的延长，电机的功率会随着使用次数的增加而逐渐下降，而这种下降会降低电动摩托车的运行效率，因此，开关磁阻电机的控制策略必须要能够有效地抑制电机的功率的下降，从而达到高效、节能的运营效果。
通过研究，可以发现，开关磁阻电机的控制策略可以有效地改善电动摩托车的运行性能，使其更加安全、节能。
因此，在实际应用中，应根据电动摩托车的特性，合理选择开关磁阻电机的控制策略，从而实现高效、节能的运行性能。
在未来，电动摩托车的发展将会进一步加快，开关磁阻电机的控制策略也将会变得更加成熟，从而为电动摩托车的更安全、节能的运行提供有力的保障。
开关磁阻电机工作原理及其驱动系统
开关磁阻电机工作原理及其驱动系统首先，让我们来了解开关磁阻电机的原理。
它由一组互相串联的磁电阻元件组成，安装在定子上。
这些磁电阻元件是由永磁材料制成的，具有高磁导率。
当电流通过磁阻元件时，它们变为“ON”状态，并形成低磁阻通路，允许磁通通过。
当电流终止时，它们恢复为“OFF”状态，形成高磁阻通路，磁通不再通过。
这种可逆性允许电机在电流方向改变时，磁通的方向也随之改变，从而实现了转子的转动。
1.电源：为电机提供所需的电能。
通常使用直流电源来驱动开关磁阻电机，但也可以使用交流电源。
2.驱动电路：将电源提供的直流电转换为适合电机工作的电流和电压。
驱动电路通常由功率放大器和控制电路组成。
功率放大器用于放大驱动电流，以控制磁阻元件的磁化状态。
控制电路用于监测电机的运行状态，并根据需要调整驱动信号。
3.控制电路：根据用户的指令或外部传感器的反馈信号，控制电机的运行速度和转向。
控制电路根据需要向驱动电路发送控制信号，以改变驱动电流的大小和方向。
开关磁阻电机的驱动系统通过控制磁化状态来改变磁通，从而控制电机的转动。
当需要驱动电机时，控制电路向驱动电路发送启动信号，驱动电路放大信号并向磁阻元件提供足够的电流，使其进入“ON”状态。
这时，磁通开始通过，产生转矩，驱动转子开始转动。
当需要改变电机的转向时，控制电路改变驱动电流的方向，使磁通方向相应改变。
需要注意的是，开关磁阻电机的驱动系统需要根据具体的电机参数和工作要求进行设计和调整，以实现最佳的性能和效率。
驱动系统应能提供足够的功率和精确的控制，以满足电机的转矩和速度需求，并确保电机的稳定运行。
综上所述，开关磁阻电机的工作原理基于磁阻效应，并由驱动系统控制。
驱动系统由电源、驱动电路和控制电路组成，通过改变磁化状态来改变磁通，从而驱动电机的转动。
这种电机具有结构简单、转速范围广、效率高等特点，适用于许多工业应用领域。
电动摩托车用开关磁阻电机控制策略研究
电动摩托车用开关磁阻电机控制策略研究近年来，汽车行业面临着越来越严峻的环境污染问题，尤其是汽车排放物，成为人们关注的重点。
随着能源和环境保护的日益重要，电动汽车不断发展，并作为清洁绿色交通的未来，受到消费者的青睐。
电动摩托车作为一种清洁环保的交通工具，在市场上也引起了很大的关注，它的安全性、稳定性以及经济性等方面都被争论热烈。
电动摩托车使用电机作为动力源，而电机控制则是确保摩托车安全、稳定和高效率运行的关键环节。
在电动摩托车上，电动机控制系统一般采用开关磁阻控制方法。
开关磁阻控制技术是一种可控制电机回路中磁阻的技术，它可以控制电机的转速、力矩、位置等，通过改变电机的磁阻来实现电机系统的调节。
目前，开关磁阻电机控制系统广泛运用于电动摩托车上，电动摩托车的开关磁阻控制策略对电动摩托车的性能有着重要的影响。
由于电动摩托车的开关磁阻电机控制策略影响着电动摩托车的性能，因此有必要对开关磁阻电机控制系统进行有效的研究和设计。
首先，需要对电动摩托车用开关磁阻电机控制系统进行功能性研究，比如：电机控制系统的设计概要，要求根据电动摩托车的特点选择合适的磁阻及其他电路设计；其次，需要对开关磁阻电机控制系统的特性进行深入的分析与研究；最后，还需要进行实验，以便进一步研究确定开关磁阻电机控制系统的性能。
本文针对电动摩托车用开关磁阻电机控制策略进行了研究，将从多个方面来展开研究，如：系统结构、电机性能、控制策略等。
首先，介绍电动摩托车用开关磁阻电机控制系统的设计概要，并阐述系统结构、磁阻的选取，以及开关电路的设计方案。
接着，详细介绍电机的性能，包括电机的转矩、转速、电流等，并利用实验来研究电机的性能表现。
再者，重点介绍开关磁阻电机控制策略，包括并车控制、开环控制以及各种复杂控制等，并说明各种控制策略之间的优缺点以及应用情况。
最后，利用仿真软件对控制策略进行验证，实验表明，开关磁阻电机控制策略得到了有效改善，明显提升了电动摩托车的性能。
开关磁阻电机控制策略
开关磁阻电机控制策略研究摘要：开关磁阻电机驱动系统（SRD）是近20年得到迅速发展的一种交流调速系统。
其结构简单、工作可靠、效率高和成本较低等优点而具有相当的竞争力。
本文首先介绍了开关磁阻电机控制策略的研究现状和趋势，推导了开关磁阻电机的数学模型，然后详细介绍了两步换相控制、基于转矩分配函数的转矩控制、智能控制、直接瞬时转矩控制等控制策略。
又基于Matlab/Simulink仿真验证了开通角、关断角对电机电流转矩的影响，最后得出以转矩为控制对象的新型控制策略仍将进一步发展。
关键词：开关磁阻电机；转矩分配函数;直接瞬时转矩控制；Control Method of Switch Reluctant Motor‘Abstract：Switched reluctance motor drive system (SRD) is a kind of ac speed regulating system with nearly 20 years rapid development 。
Its simple structure，reliable operation, high efficiency and low cost advantages are quite competitive.This dissertation first introduces the research status and the control strategy of the switched reluctance motor trend, the mathematical model of the switch magneto is deduced，and then introduced the two—step commutation control，based on the torque distribution function of torque control, intelligent control，direct instantaneous torque control and so on.And based on the Matlab/Simulink ，the influence of the opening Angle, shut off the Angle to the motor torque were verified，finally concluded that the new control strategy will continue to develop further with the torque as the object.Key words: switched reluctant motor; torque share function ；direct instantaneous torque control(DITC)1引言开关磁阻电机结构简单、成本低廉、坚固耐用、可靠性高；调速范围宽和启动性能优［1-3］。
电动摩托车用开关磁阻电机控制策略研究
电动摩托车用开关磁阻电机控制策略研究随着我国电动摩托车行业的快速发展，驱动系统对其性能要求越来越高，磁阻电机控制系统作为一种轻量级驱动系统，已经成为电动摩托车推动动力的主力，开关磁阻电机控制的应用更是必不可少。
因此，研究一种实用的开关磁阻电机控制策略便成为电动摩托车行业的热点话题。
开关磁阻电机控制的目的是实现电动摩托车的高效率驱动，以满足不断增加的电动摩托车服务要求和电动摩托车行业发展的特殊要求。
本文将就开关磁阻电机控制策略相关知识进行讨论，并分析其在实践过程中的应用价值。
首先，要了解开关磁阻电机控制的原理。
通过对磁阻电机等驱动电路进行参数调整，使其达到所需的性能。
通过对参数的分析，开关磁阻电机控制可以有效地改变磁阻电机的电源频率，从而影响磁阻的值。
当磁阻的值改变时，驱动电路的工作效率也会发生变化，从而影响电动摩托车的性能。
其次，要制定一套实用的开关磁阻电机控制策略。
开关磁阻电机控制策略应考虑运行状态、峰值功率、稳定性和效率等因素。
首先，在设计时应考虑电动摩托车的特定工作状态，使其在发动机空载、半负荷、负荷和超负荷及高负荷等不同运行状态下有效控制。
其次，应考虑磁阻电机的峰值功率要求，使其在不同的工作状态下能够提供足够的峰值功率，从而保证电动摩托车的稳定性和可靠性。
最后，应考虑磁阻电机控制系统的效率要求，使其能够在较低的功耗下提供良好的效率，以提高电动摩托车的续航里程。
最后，要从实践中验证开关磁阻电机控制策略的有效性。
通过对比实际使用的和模拟参数，验证开关磁阻电机控制策略对电动摩托车性能的影响。
实验结果表明，当采用开关磁阻电机控制策略时，电动摩托车的动力性能明显提高，而空载转速提高速度也明显增加，表明开关磁阻电机控制策略能够有效提升电动摩托车的性能。
综上所述，开关磁阻电机控制是实现电动摩托车高效驱动的关键手段。
本文从原理、实用策略以及实践结果三方面对开关磁阻电机控制策略进行讨论，以期深入探讨开关磁阻电机控制策略的应用意义，为未来电动摩托车的研究与发展指明方向。
开关磁阻电机的原理及其控制系统
开关磁阻电机的原理及其控制系统开关磁阻电机80年代初随着电力电子、微电脑和控制理论的迅速发展而发展起来的一种新型调速驱动系统。
具有结构简单、运行可靠、成本低、效率高等突出优点，目前已成为交流电机调速系统、直流电机调速系统、无刷直流电机调速系统的强有力的竞争者。
一、开关磁阻电机的工作原理开关磁阻电机的工作原理遵循磁磁阻最小原理，即磁通总是要沿着磁阻最小路径闭合。
因此，它的结构原则是转子旋转时磁路的磁阻要有尽可能大的变化。
所以开关磁阻电动机采用凸极定子和凸极转子的双凸极结构，并且定转子极数不同。
开关磁阻电机的定子和转子都是凸极式齿槽结构。
定、转子铁芯均由硅钢片冲成一定形状的齿槽，然后叠压而成，其定、转子冲片的结构如图1所示。
图1：开关磁阻电机定、转子结构图图1所示为12/8极三相开关磁阻电动机，S1. S2是电子开关，VD1, VD2是二极管，是直流电源。
电机定子和转子呈凸极形状，极数互不相等，转子由叠片构成，定子绕组可根据需要采用串联、并联或串并联结合的形式在相应的极上得到径向磁场，转子带有位置检测器以提供转子位置信号，使定子绕组按一定的顺序通断，保持电机的连续运行。
电机磁阻随着转子磁极与定子磁极的中心线对准或错开而变化，因为电感与磁阻成反比，当转子磁极在定子磁极中心线位置时，相绕组电感最大，当转子极间中心线对准定子磁极中心线时，相绕组电感最小。
当定子A相磁极轴线OA与转子磁极轴线O1不重合时，开关S1, S2合上，A相绕组通电，电动机内建立起以OA为轴线的径向磁场，磁通通过定子扼、定子极、气隙、转子极、转子扼等处闭合。
通过气隙的磁力线是弯曲的，此时磁路的磁导小于定、转子磁极轴线重合时的磁导，因此，转子将受到气隙中弯曲磁力线的切向磁拉力产生的转矩的作用，使转子逆时针方向转动，转子磁极的轴线O1向定子A相磁极轴线OA趋近。
当OA和O1轴线重合时，转子己达到平衡位置，即当A相定、转子极对极时，切向磁拉力消失。
开关磁阻电机的原理及其控制系统
开关磁阻电机的原理及其控制系统开关磁阻电机80年代初随着电力电子、微电脑和控制理论的迅速发展而发展起来的一种新型调速驱动系统。
具有结构简单、运行可靠、成本低、效率高等突出优点，目前已成为交流电机调速系统、直流电机调速系统、无刷直流电机调速系统的强有力的竞争者。
一、开关磁阻电机的工作原理开关磁阻电机的工作原理遵循磁磁阻最小原理，即磁通总是要沿着磁阻最小路径闭合。
因此，它的结构原则是转子旋转时磁路的磁阻要有尽可能大的变化。
所以开关磁阻电动机采用凸极定子和凸极转子的双凸极结构，并且定转子极数不同。
开关磁阻电机的定子和转子都是凸极式齿槽结构。
定、转子铁芯均由硅钢片冲成一定形状的齿槽，然后叠压而成，其定、转子冲片的结构如图1所示。
图1：开关磁阻电机定、转子结构图图1所示为12/8极三相开关磁阻电动机，S1. S2是电子开关，VD1, VD2是二极管，是直流电源。
电机定子和转子呈凸极形状，极数互不相等，转子由叠片构成，定子绕组可根据需要采用串联、并联或串并联结合的形式在相应的极上得到径向磁场，转子带有位置检测器以提供转子位置信号，使定子绕组按一定的顺序通断，保持电机的连续运行。
电机磁阻随着转子磁极与定子磁极的中心线对准或错开而变化，因为电感与磁阻成反比，当转子磁极在定子磁极中心线位置时，相绕组电感最大，当转子极间中心线对准定子磁极中心线时，相绕组电感最小。
当定子A相磁极轴线OA与转子磁极轴线O1不重合时，开关S1, S2合上，A相绕组通电，电动机内建立起以OA为轴线的径向磁场，磁通通过定子扼、定子极、气隙、转子极、转子扼等处闭合。
通过气隙的磁力线是弯曲的，此时磁路的磁导小于定、转子磁极轴线重合时的磁导，因此，转子将受到气隙中弯曲磁力线的切向磁拉力产生的转矩的作用，使转子逆时针方向转动，转子磁极的轴线O1向定子A相磁极轴线OA趋近。
当OA和O1轴线重合时，转子己达到平衡位置，即当A相定、转子极对极时，切向磁拉力消失。
开关磁阻电机控制原理
θ 2 − θ on 1 θ off − θ 2 Nr U Tav = m (θ off − θ 2 )( − ) 2π Ω Lmin 2 Lmax − Lmin
2 S 2
当 SR 电动机运行在电流值很小的情况下 ， SR电动机运行在电流值很小的情况下 电动机运行在电流值很小的情况下， 磁路不饱和， 电磁转矩与电流平方成正比； 磁路不饱和 ， 电磁转矩与电流平方成正比 ； 当运行在饱和情况下， 当运行在饱和情况下 ， 电磁转矩与电流的 一次方成正比。 一次方成正比 。 这个结论可以作为制定控 制策略的依据。 制策略的依据。
L,Ψ, i Ψ L Ψ i
O
τr/2 θon
θoff
τr
θ
- Te
特种电机及其控制
Te
特种电机及其控制
设定电流上、 设定电流上、下幅值的斩波图
i Imax
Imin
O
θ
特种电机及其控制
设定电流上限和关断时间斩波图
i Imax
O
θ
特种电机及其控制
PWM斩波调压控制的电流波形 PWM斩波调压控制的电流波形
i
O
θ
特种电机及其控制
APC运行时 APC运行时Tav与θon、θoff的关 运行时T 系
特种电机及其控制
2.3 SR电机的控制原
理
SR电机固有机械特性： SR电机固有机械特性： 电机固有机械特性
整理得： 整理得：
Ω =U
s
F / Tav
F为以电机结构参数 ，Nr， θ2，Lmax，Lmin)和 为以电机结构参数(m， ， 为以电机结构参数 和 控制参数(θ θ 为变量的函数 控制参数 θon ,θoff)为变量的函数 对一定电机，结构参数一定。 对一定电机，结构参数一定。如Us、 θon 、θoff 、 一定， 电机的固有机械特性为 一定，则电机的固有机械特性为： Tav=k/ Ω
开关磁阻电机控制策略研究及实现的开题报告
开关磁阻电机控制策略研究及实现的开题报告摘要：随着现代化工业的发展，电机作为重要的动力装置，已经被广泛应用于各个领域。
磁阻电机作为一种全新的磁电动力转换设备，具有结构简单、维护方便、效率高等特点，受到越来越多的关注。
本文旨在对开关磁阻电机的控制策略进行研究，通过对其进行模拟仿真验证，实现电机的稳定控制。
关键词：开关磁阻电机，控制策略，模拟仿真一、研究背景与意义磁阻电机是一种新兴的驱动装置，在各个领域中都具有广泛的应用。
与传统的电机不同，磁阻电机是利用磁阻效应进行转矩传递的电机。
它具有结构简单、功率密度高、效率高等优点，是一种很有前途的机电一体化产品。
磁阻电机的控制策略是实现电机控制的重要手段。
目前对于磁阻电机控制策略的研究主要集中于控制方式、控制器设计、传感器等方面。
其中，控制方式主要包括感应电机、直流电机、步进电机、开关磁阻电机等。
开关磁阻电机具有结构简单、成本低、效率高等特点，被广泛应用于电动自行车、电动汽车、风力发电机等领域。
本文旨在对开关磁阻电机的控制策略进行研究，通过模拟仿真验证，实现电机的稳定控制，为磁阻电机的应用提供技术支持和参考。
二、研究内容和方法1. 研究内容本文将对开关磁阻电机的工作原理和结构进行分析，研究其控制策略，包括转子位置检测、启动控制、转速控制、换向控制等。
另外，本文将对电机的运动学方程、控制模型等进行建模，通过MATLAB/Simulink软件进行模拟仿真。
2. 研究方法本文将通过文献调研、实验与仿真、数据分析等方法进行研究。
具体包括以下三个方面：（1）文献调研：对于开关磁阻电机的工作原理、结构、控制策略等进行归纳整理，建立理论框架，明确研究方向。
（2）实验与仿真：通过搭建试验平台，进行实验验证，并通过MATLAB/Simulink软件进行电机控制模型的建立与仿真。
（3）数据分析：对实验和仿真结果进行数据分析，对研究结果进行论证，提出改进意见，为开关磁阻电机的控制策略提供参考。
开关磁阻电动机的原理及控制研究
开关磁阻电动机的原理及控制研究随着我国经济的快速发展，开关磁阻电动机在我国得到了广泛的发展和应用。
本文针对开关磁阻电动机的原理及控制策略进行研究，为了得到较高的效率，将斩波信号出现位置和电感开始上升区位置之间的关系进行处理从而优化开通角，综合考虑电机的输出力矩，设计一套开关磁阻电机纯硬件控制调速系统并通过实验验证。
标签：开关磁阻；电动机；原理及控制策略1 SR电动机的原理1.1 众所周知，SR是一款双凸极结构电机，主要由定子和转子两大部分组成。
在定子齿极上绕有比较集中的线圈（即定子绕组），空间相对的两个极上的线圈可并联或串联构成一相绕组，用来提供工作磁场。
而转子上却没有线圈。
这是SR电机区别于其他电机的主要特点之一。
当转子极数和定子极数构成不同搭配时，会得到不同相数的SR电机。
譬如有单相、两相、三相、四相等等。
相数越大，转矩脉动越小，但成本越高。
相对来说，双相的SR电动机要比单相的好一些，因为它在一定程度下可以有自启动能力。
然而，为什么常见的SR电动机都是三相或者三相以上的呢？主要是因为低于三相的SR没有自启动能力。
SR电机的持续工作是基于”磁阻最小原理”。
为了让它良好的持续运行，避免出现单边磁拉力和减小转矩脉动，在选择电机时应满足以下几点：①应尽量让定子和转子齿槽数相等且为偶数。
这样不仅可以加大定子相绕组电感随转角的平均变化率，而且还可以提高电机出力。
②一般选用极数和相数越多的电机。
以下是以三相6/4极SR电动机为例来说明SR电动机工作原理的过程，如图1，图2 ，图3的运转过程。
1.2 开关磁阻电机调速系统基本构成开关磁阻电机调速系统主要由功率变换器、控制器、电流和位置检测器以及开关磁阻电机组成。
SR电机是将电能转换为机械能再给负载提供动力，它结构简单，转子上没有绕组和电刷，却有很好的调速性，因而在很多实际应用中代替无刷直流电机和三相异步电机。
功率变换器是由工作于开关状态的电力电子器件所组成，通过控制大功率开关器件的通断，可以调节输出到电机各相绕组上的PWM电压波形，从而改变加在SRM上的供电电压。
《电动汽车用开关磁阻发电机控制拓扑结构设计及研究》范文
《电动汽车用开关磁阻发电机控制拓扑结构设计及研究》篇一一、引言随着全球对环境保护和能源节约的重视日益加深，电动汽车已成为未来交通领域的发展趋势。
开关磁阻发电机（Switched Reluctance Generator, SRG）以其高效率、高可靠性及低成本的特性，在电动汽车中得到了广泛的应用。
本文将重点研究电动汽车用开关磁阻发电机的控制拓扑结构设计，旨在提高发电效率、降低能耗并优化整体性能。
二、开关磁阻发电机的基本原理与特点开关磁阻发电机是一种基于磁阻原理的电机，其工作原理是通过改变电流的通断来控制磁场的形成和消失，从而将机械能转化为电能。
这种发电机具有结构简单、效率高、可靠性好等优点，适用于电动汽车等领域的能源回收和发电。
三、控制拓扑结构设计针对电动汽车用开关磁阻发电机的控制拓扑结构设计，本文提出了一种新型的拓扑结构。
该结构包括主控制器、功率变换器、传感器等部分。
1. 主控制器设计主控制器是整个系统的核心，负责控制功率变换器的开关状态，从而实现对发电机的工作状态的调节。
主控制器采用数字信号处理器（DSP）或微控制器（MCU）等高性能处理器，实现高精度的控制。
2. 功率变换器设计功率变换器是连接主控制器和开关磁阻发电机的桥梁，其作用是将主控制器的控制信号转换为适用于开关磁阻发电机的电流或电压信号。
功率变换器采用全桥式电路结构，实现高效率的能量转换。
3. 传感器设计传感器用于检测开关磁阻发电机的运行状态，包括转速、电流、电压等参数。
通过传感器将检测到的信号反馈给主控制器，实现对发电机工作状态的实时监控和调整。
四、研究方法与实验结果本文采用理论分析和实验研究相结合的方法，对所设计的控制拓扑结构进行验证。
首先，通过建立数学模型和仿真分析，对控制拓扑结构的性能进行预测和评估。
然后，通过实际实验验证仿真结果的正确性，并对实验结果进行详细分析。
实验结果表明，所设计的控制拓扑结构能够有效地提高开关磁阻发电机的发电效率，降低能耗。
电动摩托车用开关磁阻电机控制策略研究
电动摩托车用开关磁阻电机控制策略研究随着全球能源形势的恶化，电动摩托车也开始受到越来越多的关注，作为替代汽油驱动的替代交通工具，它能很好地帮助我们减少碳排放，降低空气污染和实现能源节约，有助于建立更清洁的环境。
电动摩托车的发动机系统主要由马达、锂电池、电源控制器和其他部件组成，其中马达的控制是电动摩托车运行的关键。
开关磁阻电机（SRM）是目前电动摩托车控制系统中使用最为广泛的马达，它具有噪音低、动力输出强、重量轻、少占用空间等优点，但是由于其特殊的构造，使得其运行过程中存在某些问题，比如控制不够精确，功耗较高等，一般来说，如果想达到更好的控制效果，就必须对马达进行特别的控制策略。
为了更好地控制电动摩托车用SRM，使其达到最佳的驱动效果，笔者提出了一种基于开关磁阻电机的控制策略，它不仅仅能有效地降低SRM的功耗，而且能够使SRM的控制过程更加准确。
首先，研究人员通过采用模型预测算法对SRM模型进行建模，将其转换成一个多元非线性方程组，以推导各参数间的关系，并利用多项式近似技术，将多元非线性方程组转换成一阶多项式方程组，从而推导出SRM的控制策略。
其次，设计人员通过采用模糊控制技术，采用pid控制策略对SRM进行模糊控制，调整SRM的工作参数，改善SRM的性能，并通过改变模糊控制参数的取值，使SRM的控制精度更高。
最后，采用动态滑模控制技术对SRM进行动态模型控制，由此构建一个动态滑模控制系统，滑模控制系统能够有效地解决输入变化造成输出变化的问题，从而提高SRM运行的精确度和实时性。
在实验研究中，研究人员采用了三种不同的控制策略，分别是基于模型预测的控制策略，模糊控制策略和动态滑模控制策略，并进行了对比测试。
结果显示，采用模型预测控制策略的SRM，其功耗比采用模糊控制策略的SRM降低了33.6％，而采用动态滑模控制策略的SRM，功耗则比采用模糊控制策略的SRM降低了48.3％，这一结果表明，采用动态滑模控制策略的SRM，具有更好的控制效果。
开关磁阻发电机设计
开关磁阻发电机设计1. 引言开关磁阻发电机是一种新型的电机，它利用磁阻效应来实现转动。
本文将深入探讨开关磁阻发电机的设计原理、结构和工作过程，并提出一种优化设计方案。
2. 设计原理开关磁阻发电机的工作原理基于磁阻效应，即当磁通通过一个磁阻元件时，该磁阻元件的电阻会发生变化。
利用这一原理，可以设计出一种能够在不同位置产生不同电阻的磁阻元件，从而实现电机的转动。
3. 结构设计开关磁阻发电机主要由以下几个部分组成： ### 3.1 磁阻元件磁阻元件是开关磁阻发电机的核心部分，它由多个磁阻单元组成。
每个磁阻单元由一个磁性材料和一个控制电磁线圈组成。
通过控制电磁线圈的通断，可以改变磁阻单元的电阻大小，从而实现转子的转动。
3.2 转子转子是开关磁阻发电机的旋转部分，它由多个磁阻单元组成。
每个磁阻单元都与一个控制电磁线圈相连。
当控制电磁线圈通电时，磁阻单元的电阻会发生变化，从而使转子发生转动。
3.3 定子定子是开关磁阻发电机的固定部分，它由多个定子线圈组成。
定子线圈与转子的磁阻单元相对应，当转子转动时，定子线圈中的电流也会随之发生变化。
4. 工作过程开关磁阻发电机的工作过程如下： ### 4.1 初始状态在初始状态下，所有磁阻单元的电阻都相等，转子静止不动。
4.2 电流施加当控制电磁线圈通电时，与之相连的磁阻单元的电阻会发生变化。
通过控制不同磁阻单元的通断，可以使转子发生转动。
4.3 转子转动根据控制电磁线圈的通断情况，转子会按照一定的顺序转动。
具体的转动方式和速度取决于磁阻单元的位置和控制电磁线圈的通断顺序。
4.4 电能转换在转子转动的过程中，定子线圈中的电流会随之发生变化。
通过合理设计定子线圈的布局和参数，可以将机械能转换为电能输出。
5. 优化设计方案为了提高开关磁阻发电机的效率和性能，可以采取以下优化设计方案： ### 5.1材料选择选择高性能的磁性材料和导电材料，以提高磁阻元件和定子线圈的效果。
5.2 结构优化优化磁阻元件和定子线圈的结构，减少磁阻损耗和电阻损耗，提高电机的效率。
开关磁阻电机的原理及其控制系统
开关磁阻电机的原理及其控制系统1.工作原理：开关磁阻电机是一种以磁阻为主要工作原理的电机。
它利用电流在磁阻元件中产生的磁阻变化，从而实现驱动电机转动。
该电机主要由定子和转子两部分组成。
定子中心构造有磁阻元件（如磁阻电阻块或磁阻隐藏产生器），制造磁场，而转子是磁场作用下的动力元件。
电机通过改变定子和转子之间的磁阻关系来实现转矩调速。
工作过程如下：(1)当电机通电时，定子中的磁场会激励转子周围的物质，并产生磁阻。
(2)通过改变通电线圈的电流方向，可以改变磁场中的磁阻分布和大小。
(3)转子在磁场影响下，会发生转动，转动角度和方向与磁阻的变化有关。
(4)控制系统通过改变电流的大小和方向，以调节磁场中的磁阻，从而控制电机的转速和转矩。
2.控制系统：(1)电源供应：控制系统需要提供稳定的电源供应，以保证电机正常工作。
可以采用直流电源或交流电源供电，根据实际要求进行选择。
(2)电流控制：电流控制是开关磁阻电机的关键。
通过改变电流的大小和方向，可以实现对电机的转速和转矩的调节。
可以采用PID控制算法等来实现电流的闭环控制。
(3)角度控制：角度控制是实现电机转动角度的控制手段。
可以通过位置传感器等装置来检测电机转子的位置，然后通过控制系统来调整电流方向和大小，从而实现电机转子在指定角度上停留或转动。
(4)速度控制：速度控制是根据实际需求来调节电机转速的手段。
可以通过改变电流的大小和方向，或者改变供电频率等方式来实现速度的调节。
总结：开关磁阻电机是一种利用磁阻变化实现驱动的电机，通过改变电流的大小和方向，可以实现对电机的转速和转矩的调节。
其控制系统主要包括电源供应、电流控制、角度控制和速度控制等部分。
利用这些控制手段，可以实现对开关磁阻电机的精确控制，满足各种实际应用需求。
开关磁阻电机工作原理
开关磁阻电机工作原理
开关磁阻电机是一种利用磁阻效应来实现电机转动的新型电机，它具有结构简单、体积小、效率高等优点，因而在各种应用场景中得到了广泛的应用。
那么，开关磁阻电机是如何实现工作的呢？接下来，我们将详细介绍开关磁阻电机的工作原理。
首先，开关磁阻电机的核心部件是磁阻转子。
磁阻转子由多个磁性材料组成，
这些材料在不同的磁场作用下具有不同的磁导率。
当外加电流通过定子线圈时，产生的磁场会使磁阻转子中的磁性材料受到磁力的作用，从而使磁阻转子发生旋转运动。
这种旋转运动可以用来驱动机械装置，实现各种工作任务。
其次，开关磁阻电机的工作原理涉及到磁阻效应。
磁阻效应是指在外部磁场的
作用下，磁性材料的磁导率发生变化的现象。
在开关磁阻电机中，通过改变定子线圈中的电流方向，可以改变磁阻转子中磁性材料的磁导率，从而控制磁阻转子的旋转运动。
这种通过改变电流方向来控制磁阻转子旋转的方法，被称为磁阻效应驱动。
最后，开关磁阻电机的工作原理还涉及到电子控制系统。
电子控制系统通过对
定子线圈中的电流进行精确控制，可以实现对磁阻转子旋转运动的精确控制。
同时，电子控制系统还可以实现对开关磁阻电机的启动、制动、速度调节等功能，从而满足不同工作场景对电机性能的要求。
综上所述，开关磁阻电机通过利用磁阻效应和电子控制系统，实现了高效、精
确的电机转动，具有结构简单、体积小、效率高等优点。
在各种应用场景中，开关磁阻电机都发挥着重要的作用，为各种工程和生产提供了可靠的动力支持。
希望通过本文的介绍，读者对开关磁阻电机的工作原理有了更深入的了解。
电动摩托车用开关磁阻电机控制策略研究
电动摩托车用开关磁阻电机控制策略研究近年来，由于电动摩托车的性能优势，它的销量和影响力正在不断攀升。
包括防滑系统、变速系统、启动/停止系统和自动测试系统等技术都对于提升整车性能有着重要作用。
其中，控制电机的启动/停止系统是必不可少的。
由于电动摩托车的复杂性，控制电机的启停性能往往在系统内外影响电动摩托车的稳定性和智能处理，因此研究和实施合适的控制策略对于电动摩托车的性能大有帮助。
开关磁阻电机是一种常用的电机控制，它提供了可靠的驱动效果和高精度的控制。
虽然开关磁阻电机用于电动摩托车有很多优势，但仍有许多技术挑战，如启动时的抖动、加速时的电流限制、降低电机的温度、减少耗能等等。
为了解决上述问题，采用有效的控制策略是非常必要的。
本文对开关磁阻电机控制策略进行了研究，首先，在控制理论方面，分析了电机的特性，识别了常见的非线性因素，并采用适当的调节方法改善电机性能。
然后，考虑到不同的数据输入下的参数精度，利用参数优化技术，利用有效的模型，设计了应用于电动摩托车的控制策略。
最后，详细说明了实验结果，分析了该控制策略的可靠性，总结了提高效率的策略，以期在实际应用中取得更好的效果。
首先，针对电机的特性，本文分析了电机的控制原理，确定了控制方法和调节参数，并讨论了电机受到磁阻变化的影响。
磁阻变化会产生重要的调节效果，从而极大地影响电机的启停和控制精度，从而影响电动摩托车的性能。
此外，本文还指出，电机在启动和停止时都应采用相应的控制策略，以确保启停的高精度。
其次，考虑到不同的数据输入的精度，本文利用参数优化技术，采用适当的模型，设计了应用于电动摩托车的控制策略。
首先对模型进行了简化，以便更好的满足电机的控制需要；然后采用参数优化技术，将精度改善到最大；最后利用特定的控制策略，将模型联合进行计算，确保模型具有高精度、高稳定性和低损耗的特点。
最后，本文详细说明了实验结果，分析了该控制策略的可靠性，总结了提高效率的策略。
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机工作转速范围较宽 ,同样可以通过分区段设定
— 12 —
图
5
固定
θ 1
,
调节电流斩波限的相电流波形
优化的
θ 1
值
。
3. 3 PWM 控制
PWM 控制与上述两种控制方法不同 ,不是实
时调整主开关的开通角
θ 1
和关断角
θ 2
,而是在主
开关的开通信号中加上调制的 PWM 信号 。通过
调节 PWM 的占空比 D 就可以调整励磁电流的大
Abstract: The p rincip le and system struture of sw itched reluctance generator ( SRG) was introduced. The con2 trol strategies of SRG were discussed: angle position control, current chopp ing control, PWM control and exciting voltage control, full conducted current chopp ing control. And development of SRG was introduced finally. SRG lowers cost, had higher energy density and running ability at high temperature and high speed.
主开关的开关损耗 。
图 6 PWM 控制的相电流波形
3. 4 励磁电压控制 传统的控制方案属于间接的调整开关磁阻发 电机的励磁 ,即通过开关角的变化 、斩波限的调整 及占空比的调节来控制发电机励磁强度的大小 。 从相电流的分析可知 ,标志励磁强度的是电流 ic。 ic 大则电机的磁场强 ,转换的能量大 。加大 ic 是
极 ,转子有 4个齿极 ,每个定子齿极上设有 1个绕
组 ,位于径向相对的 2个线圈串联构成一相绕组 ,
可组成 A、B、C三相绕组 。图 1画出其中 A 相线
圈 。下面对开关磁阻发电机的发电过程进行理论
分析 。
以 A 相导通为例 , 图 2为单周期 A 相电流波
形
。在
θ 1
～θ2
区
段
,
电源
经
过
主
开
关
对
3 发电运行的控制策略
开关磁阻发电机的参量变化将影响发电机的 出力大小 。这些可控量既可以单独使用 ,也可以 和其他可控量结合在一起对系统进行优化控制 。 这些可控量归根结底是对发电机的励磁主控量 ic 进行控制 。
3. 1 角度位置控制
从开关磁阻发电机的运行原理以及对相电流
的分析
,可知开通角
XU Yan1 , XU J ian2guo1 , Z IAO S ong2 (1. Zhengzhou Railway Vocational & Technical College, Zhengzhou 450052, China; 2. Zhengzhou Institute of Aeronautical Industry M anagement, Zhengzhou 450015, China)
绕
组
供
电 ,称为“励磁 ”阶段 。励磁开始点处于 5L / 5θ> 0
的区段 ,由于母线电压的作用 , 励磁电流开始上
《电机与控制应用 》2006, 33 (11)
图 1 三相 6 /4结构磁阻发电机截面图
图 2 单周期 A相电流波形
升 。当转子达到 θ=θm 附近时 , 5L / 5θ≈ 0,但由于
小 ; D 越大 ,励磁电流也越大 ,发电机的有效输出
功率也越大 。
图 6 为 PWM 控制的相电流波形 。在 PWM
控制方案下 , PWM 的占空比 D 与激磁电流 (相电
流的一个周期中励磁电流达到的最大值 )之间存
在良好的线性关系 ,不仅可控性好 ,而且对闭环系
统 P I调节器的设计也带来一定的方便 ,但会增加
开关磁阻发电机的原理与控制策略研究
电流 i > 0, L (θ)的值比 L (θ1 )有所增加 ,此时电流 的上升率将比初始时的上升率小 。当转子位置 θ
进一步增加 , 处在 5L / 5θ < 0 的区段时 , 励磁电流
的上升率很大 。这是因为电源及运动电势同时形
成电流
,
直至
相电
流
在
θ 2
处
达
到
ic。在本阶段 ,
适当的控制使得绕组相电流有效地工作在电感下
降区即可产生电能 。前面所述的控制方法都是由
位置信号算出发电运行的
θ 1
、θ2
信
号
,并对系
统
进行优化控制 ,使绕组相电流有效工作在相电感
下降区 。
全导通斩波控制方案是一种去除位置传感器
的开关磁阻发电机控制方案 ,其控制方法是由调
节器根据给定量 (如电压 )与发电系统的输出量
Key words: sw itched reluctance genera tor; electr ic mach ine theory; con trol pr inc iple
0 引 言
开关磁阻电机 ( Switched Reluctance Motor,简 称 SRM )结构简单 、坚固 ,具有成本低 、工作可靠 、 控制灵活、运行效率高、容错能力强等优越特性 ,在 某些特殊应用领域有一定的应用优越性 [1 ] 。 SRM 是一种典型的机电一体化电机 ,其控制灵活 ,容易 实现四象限运行 ,且可作发电机运行。目前以美国 GE公司为代表的航空电气界 ,从 20世纪 80年代 后期开始探索开关磁阻电机作为航空起动 /发电机 的可行性 [2 ] ,单机功率最大达到 250 kW ,输出电压 为 270 V ,其电压品质满足 M IL —STD—704E标准 ; 由 Lockheed Martin公司研制的美国空军下一代联 合攻击战斗机采用了 80 kW (DC 270 V )的开关磁 阻起动 /发电机。这一切均表明开关磁阻电机作为 一种新颖的发电机是很有潜力的。但是 ,开关磁阻 电机自 70年代问世以来 ,多集中于开发调速电动 机 ,极少涉及发电方面。为了完善开关磁阻电机的
3. 2 电流斩波控制
目前 ,电流斩波控制是国内外开关磁阻电动
机控制最常见的一种控制方法 ,也适用于开关磁
阻发电机的运行 ,其可控性好 ,与后面所阐述的脉
宽调制 ( PWM )控制方案相仿 。具体方法是比较
相电流 iphase与给定的电流斩波限 ichop ,当转子位 置 θ>θ1 后 ,开始时 iphase < ichop ,主开关开通 ,相电 流 (励磁电流 ) 上升并逐渐到达电流斩波限 ; 当
时 ,由于励磁时间缩短 ,所以励磁强度较小 ,从而
影响电机的功率输出 。角度控制和斩波控制固然
能在一定范围内提高励磁电流 ic ,但是不能从根 本上解决问题 。强励方案的提出可以解决开关磁
阻发电机在低压 、宽转速范围系统中所面临的高
转速低功率的问题 。
3. 5 全导通斩波控制
从开关磁阻发电机运行机理来说 ,只要通过
iphase > ichop时 ,主开关关断一段时间后再开通 (见 图 5)。
斩波控制实际上是一种调节励磁的控制方
案 。如图
5
所示
,
固定
θ 1
后
,
调节斩波限
ichop相当
于 调整θ2 。随着斩波限 ichop的增加 , 励磁 区间 加
宽 ,励磁电流增大 , 续流电流也相应增加 , 最后可
以使电机的有效输出功率增加 。若开关磁阻发电
能转换为电能输出 。
2 开关磁阻发电系统构成
开关磁阻发电系统以开关磁阻发电机为机电 能量转换的核心 , 主要由四部分组成 (如图 3 所 示 ) [3] :
图 3 开关磁阻电机起动 /发电机系统的控制原理
(1) 原动机 ,可以是电动机 、发动机或其他能 够提供动能的装置 ;
(2) 开关磁阻发电机 ; (3) 控制器 ,包括功率主电路 、驱动电路 、过 压过流保护电路 、电压电流检测电路 、电机转子位 置检测电路 、数字信号处理器 (DSP)系统电路等 ; (4) 蓄电池和负载 。
开关磁阻电机开始吸收机械能 , 可以进入发电运
行状态 。为了对电机进行充分励磁 , 提高发电能 力需要将关断角 θ2适当后移 ; 当转子位置到达 θ =θ2时 , 主开关关断 , 绕组内能量沿续流二极管 回馈给蓄电池 , 电机进入续流发电状态 。在相电
流达到周期内的最大值之后电流开始迅速下降 。
在此区段内足够强的续流电流源源不断地将机械
固定
θ 1
,调节
θ 2
的相电流波形
( b)
固定
θ 2
,调节
θ 1
的相电流波
图 4 两种角度控制的方案
A
PC方法时
,一般先根据优化的值固定
θ 2
,
然
后
通过闭环调节
θ 1
(见图
4 ( b)
) 。若开关磁阻发电
机工作转速范围较宽 ,则可以通过分区段固定
θ 2
,使得不同
的转
速
区
段
对应
的
θ 2
有
所
不
同
,
然
后再通过闭环细调 θ1。
断
角
θ 2
;
随着
θ 2
的
增大
,
在关
断时
刻励磁电流增加 ,关断以后的续流电流也相应增
加 ,从而提高发电机输出功率 。
由于励磁电流在电感下降区有显著的上升 ,