无轴承开关磁阻电机及其控制研究

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1、学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解北京交通大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权北京交通大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，提供阅览服务，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向田家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。(保密的学位论文在解密后适用本授权说明)学{扛论文作者签名M德导师签名乏磊亳签字R期：2012年b月瑶n签字R期0驯2年∥月一乒rt中幽分类号：TM352学校代码：10004密级：公开北京交通大学硕士学位论文无轴承开关磁阻电机及其控制研究Bearing

2、lessSwitchedReluctanceMotorandItsControlResearch作者姓名：张计涛导师姓名：髓}莲学位类别：r学学号：l叭25670职称：副教授学位级别：硕’L学科专业：电一e1二程领域研究方向：电机及其控制北京交通人学2012年6J1致谢本课题和论文工作是在导师王喜莲副教授的亲切关怀和悉心指导下完成的，她实事求是的治学念度、科学的工作方法和坚韧的探索精神对我产，L了极大的影响。王老师为人平易，做事严谨，在学习上占传身教，耐心指导，生活E也给予了我很大的关心和帮助。尤其．在科研工作的各个阶段中，都给

3、了我很多指导和建议。同时，王老师对于我论文的整理和完成也提出了许多的宝贵意见，在此谨向她表示诚挚的谢意和崇高的敬意。本谍题在哈尔滨理工大学汽车电子工程中心设计期M，得到了王旭尔教授和胤永勤副教授的大力支持。他们为平台的搭建提供了良好的宴验条件，同时在设计一1·遇到的各种问题时，悉心地给了我大量有益的指导和帮助。此外，实验室的工人师傅在电机机械部分的改造环节中，给我了许多富有价值的启发。扫：此．对他们的辛劳付出表示衷心的感谢。在实验室：[作及撰写论文期间，白超、葛明、伍召莉、郭旭东、张秋瑞和张浩等同学对我论文中的理论和实验研究工作

4、给予了热情地帮助。尤其I可项日组的刘锐同学在整个系统设计期削，与我搭档配合、互柑交流、共同进步．在很多问题h给了我大有帮助的思路，在此一并向他们表达我的感激之情。还耍感谢这些年来帮助和关心过我的亲人和朋友们，谢谢你们在我遇到困难时给予我的鼓励和支持。最后要感谢含辛茹著培养我长人的家人，他们的理解和支持使我能够鹌·学校专心完成学业。中文摘要摘要：无轴承丌关磁阻电机(BSRM)集无轴承技术与丌关磁阻调速技术于一体，既保留了传统Jl：关磁阻电机的优点，又避免了机械轴承的缺点，尤其适合于高速应用场合。日前，无轴承开关磁阻电机是国内外学者

5、研究的d口沿热点谍题，本课题开展对其控制策略的研究，可以为该项技术的发展和完善做一Ⅱb基础性工作。同时，也H以为从事相关课题研究的学者和本课题组正在进行的无轴承丌关磁阻电机相关理论研究提供一定的参考。本课题为国家自然科学基金青年基会项目(编号：50907003)，本文首先对无轴承开关磁阻电机的发展现状进行了介绍，之后在给出无轴承SRM结构的基mL，较为详细地阐述了其径向悬浮原理，并结合

6、ji『人研究成果给出了数学模型，为其后的有限元分析和控制系统设计提供了理论指导。然后，利f{jAnsoit仿真软件建立了无轴承SRM的有限元模型

7、，基于得出的大量仿真数据，对电机径向力和电磁转矩受相关参数的影响情犹进行了深入的分析。同时，本文还探讨了电机磷路饱和和转了偏心刚，径向力和电磁转矩的静态特性。随后，根据课题需要完成了无轴承SRM样机的改造工作，设计了控$r1'1-台，并完成了其各个模块电路的制作和调试工作。其中，硬件部分{：要包括主绕封l功率电路及其驱动和f乜源电路、副绕组功率电路及其驱动电路、DSP最小系统电路、转子位置检测及其逻辑处理r乜路、转子径向位移及其信号调理电路、电流枪测敷其信号调理电路、雌线电雎检测及其调理电路和各种保护电路等：软件部分E要包括旋转

8、部分撼本挖制程序的设计和悬浮吉

9、；分方波控制策略的研究。最后，利川设计的控制平台对fn机进行了初步的试验，E要包括初步的旋转试验驶对其M转子径向振动情况的观察、『乜机怂浮系统的静态试验，并结台理

10、仑尝试埘得到的试验数据进于『了分析，经过试验，首先验iiET本系统样机的改造魁成功的，f川时木控制系统的设计方案与思路，和试验对电机径向力与电磁转矩特性规律的探究1：作，电为无轴承丌关磁阻『也机更深步的研究工作奠定了基础t关键词：无轴承丌关磁阻电机：径向力；有限元分析；控制平台设计分类号：TM352ABST^RCTABSTRACTABS

11、TRACT：Bearinglessswitchedreluctancemotor(BSRM)gathersbearinglesstechnologyandswitchedreluctancespeedconⅡoltechnologyinintegralwhole