开美磁阻电动机的转矩校制

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1、开关磁阻电动机的转矩控制开美磁阻电动机的转矩校制初】口中纺机电研究所高超摘要本文提出用绕组电流检测开关磁阻电动机的转矩,利用该法可构成多种实用的转矩控制系统。关键词开关磁阻电动机转矩控制饭由,绝此此场讯诚期」件咖印咒伽油的‘境加曰场面吐油司俐由”压此犯助叫州万由】痴、、、引言角关断角控制电流斩波控制方式电压斩波控制方式开关磁阻电动机调速系统以下简称弧是一种新型等。各种控制方式带来系统性能不同,实现电路的难易无级调速系统,近年来在产品开发和推广应用方面发展很程度也不同。选择适当的控制方式或其组合是系。国外,。快已推出的产品从几十瓦至几百千瓦应用于工业统设计

2、的一个重要任务设备、交通工具、航空航天器及家用电器中我国推出的产品已成功用于纺织机械、机床、电动车辆及矿山设备等,其最大功率之刃,’一。已达肠交流输出电源电压达丫作为一种应用广泛的调速系统,其电动机的转矩控。,制十分重要本文在分析其转矩产生原理的基础上提出采用绕组电流平均值检测电磁转矩,并通过实验加以验证。在此基础上,给出多种实用的转矩控制系统。原理‘一的工作原理一,已有许多介绍电动机为定转子双凸极磁阻式电动机图,其绕组由功率逆变电路供电图的控制方式比较灵活,如单脉冲方式开通图三相双凸极磁阻电动机结构示意图‘一。一图节丁一一一丁坟、卫一丫补一叮粉木击一一

3、二且一一一一日卜三上一」山三种功率逆变电路示意图相区别于其他常用电动机的一个特征是其绕组电二产贵或产。随着电流的增加,在齿尖等部位出流波形的不确定性它不仅随控制方式的不同而不同图,电流对转矩的贡献减小。,而且还随电动机的负载转矩和转速而变化。正确计算现局部饱和利用准线性模型分二。析的结果是同成正比凡随着电流进一步增和把握绕组电流是进行电动机和功率电路设计的一个,,。。大磁路大面积饱和电流的作用进一步减小在实际非基础,,在电流波形的起始段,由于电流尚小铁芯不饱和,所线性条件下同的关系较复杂应采取各种非线性方产法求解。生的电磁转矩同绕组电流的平方成正比机电一

4、体化刀年第期。一,“相应考虑间接检测法基于绕组平均电流了与平均电磁转相绕组产生的平均电磁转矩下为元几,,。矩元的直接密切联系利用一台样机姗机座声绕组的平均电磁转矩为元,二创盯面进行测试。图给出该电动机在不平均电磁转矩的检测,电子电磁转矩的计算和直接检测均较复杂,故实用中同转速下的测试结果由图见、、图采用单脉冲电流斩波电压斩波控制方式时的绕组电流波形示意图《阅叮止二一的关系曲线川洲丫时一么〕一卜时卜·的关系曲线时的关系曲线寒留之卜乙︵︸娜星黝容之留︶舀︵山勺日〕钓绕组电流绕组电流绕组电流图平均电磁转矩丽测试结果,①在不同转速下万同兀或丽的对应值基本,上述,

5、请注意奋为绕组电流它同的输入直流或。一致交流电源电流有着显著不同,在要求一定输出转矩时绕组,。②在不同转速下丽或丽均随牙单调增加电流与电机转速关系不大,而电源电流却随电机转速的降,。由此可知奋可以近似反映丽的大小在测量要求。低而大大减小,,可将二者不很高特别是在用作转矩反馈调节系统时以转矩控制的应用。,,正比关系近似实用中为消除各相绕组的差异减小测利用检测的电机转矩可进行转矩控制,并实现各种应,量误差采用各相绕组电流之和或平均值作为丽的用系统。。测量值构成转速、电流双闭环调速系统上述实验样。实验表、、机采用的是电压斩波控制方式转速电流双闭环调速系统在各种

6、直流交流调速系明,采,。用其他控制方式时同样可得到了和元的上述统中有广泛的应用其典型结构如图所示该结构中。结论。,电流环实际上是转矩调节环在中绕组平均电流了转速节器调调节器流电给转速定日日测速机电流反馈图转速、电流双闭环调速系统框图开关磁阻电动机的转矩控制代表了转矩值,故取作为内环反馈量,便可构成与图流作为转矩反馈量容易构成转矩调节系统图所示完全相同的双闭环调速系统电动机值得注意的是,〕中采用的电流斩波控制方式也利用转矩给定·绕组电流作为反馈量,有些文章也将其称为转速、电流双闭环系统但是该处电流反馈仅是用作调节电流幅度,仅是转速调节的一种执行方法它与传统

7、意义上的电流环有本质的区别,也。不具有电流环所具有的加快动态响应等一系列主要特征图转矩调节系统框图构成转矩调节系统电动车辆的驱动常采用转矩调节系统,它的特征和给转矩同步调节系统,定量是电动机的转矩,而非转速。」中利用绕组平均电对需用台或多台电动机传动一台机械设备如铁尸一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一门总转功电动机转速率一·匕电速给卫路⋯定皿器气力日’·法转速给定调节器器一」功速率调电卫路担器一⋯图由台组成的转矩同步调节系统框图、、,,路机车采煤机大型皮带运输机等台电动机在机械上统等实用系统在提高性能及扩大其应用范围方面为

8、刚性连接,其转速相同,希望其输出转矩和功率也大致有着积极的意义相同,图为实现这一