4相86极开关磁阻电机优化设计及性能地分析

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1、国内图书分类号：TM352学校代码：10213国际图书分类号：621密级：公开工程硕士学位论文4相8/6极开关磁阻电机的优化设计与性能分析硕士研究生：党金顺导师：王明彦教授申请学位：工程硕士学科：电气工程所在单位：黑龙江农业工程职业学院答辩日期：2014年3月授予学位单位：哈尔滨工业大学万方数据ClassifiedIndex:TM352U.D.C:621DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringOPTIMIZATIONDESIGNANDPERFORMANCEANALYSISOF4-PHASE8/6PO

2、LESWITCHEDRELUCTANCEMOTORCandidate：DangJinshunSupervisor：Prof.WangMingyanAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：ElectricalEngineeringAffiliation：HeilongjiangAgriculturalEngineeringVocationalCollegeDateofDefence：March2014Degree-Conferring-Institution：HarbinIns

3、tituteofTechnology万方数据哈尔滨工业大学工程硕士学位论文摘要开关磁阻电机（SRM）具有结构简单，启动电流小，启动转矩大，频繁正反转运行特性好，以及功率电路结构简单，控制结构简单灵活，可靠性高，成本较低和易于在宽转速范围和不同负载下实现高效优化控制等优点，使其应用越来越广泛。上述开关磁阻电机的特点，非常适合于家庭洗衣机用驱动电机的技术要求。为此，本文以将开关磁阻电机用于家庭洗衣机驱动电机为目的，从提高电机效率、降低电机制造和控制成本以及提高开关磁阻电机稳态运行性能的角度出发，对370W、4相8/6极结构开关磁阻电动机本体及其调速

4、系统进行设计与分析。论文深入分析了4相8/6极开关磁阻电动机的工作原理，建立了数学模型，对开关磁阻电机的电磁转矩、绕组电流、绕组磁链和绕组电感进行了分析；利用Ansoft软件对该电机的效率、功率因数、电流、转矩等进行仿真分析和验证。为了有效降低电机制造成本、提高电机运行性能，针对不同运行情况，设计了四套方案对开关磁阻电机进行优化，并分析了电机运行的效果。论文设计了一种适合于该开关磁阻电机的驱动和控制系统。主回路采用H桥结构以减少开关器件的数量，降低成本；控制方式上采用角度位置控制以利于提高电机运行效率、增大转矩控制范围。在电机本体、驱动器及控制

5、系统设计的基础上进行了分析和部分实验测试，验证了该开关磁阻电机及控制系统能够满足设计要求。关键词：开关磁阻电机；电磁设计；角度位置控制；Ansoft仿真-I-万方数据哈尔滨工业大学工程硕士学位论文AbstractSwitchedreluctancemotor(SRM)hasmanyadvantagessuchassimplestructure,smallstartingcurrent,highstartingtorque,goodfrequentlyreversingoperatingperformance,simplepowercircuit

6、structure,simpleandflexiblecontrolstructure,highreliability,lowcostandeasytoaccomplisheffectiveandoptimizationcontrolunderwidespeedrangeanddifferentloadsconditions.SoSRMisappliedmoreandmorewidely.ThefeaturesmentionedabovemakeSRMsuitablefordrivingmotorofhouseholdwashingmachin

7、e.WiththepurposeforusingSRMasdrivingmotorofhouseholdwashingmachineandfromthestandpointofimprovingmotorefficiency,reducingmotormanufacturingandcontrolcostsandimprovingthesteady-stateoperatingperformanceofSRM,thispaperdesignsandanalyzesa370Wswitchedreluctancemotorwithfourphase

8、s8/6polestructureanditsspeedregulatingsystem.Thispaperanalyzestheoperatingp