资源描述：
《基于ansoftmaxwell2d的开关磁阻电机仿真研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、微电机2005年第38卷第6期(总第147期)基于AnsoftMaxwell2D的开关磁阻电机仿真研究周会军丁文鱼振民(西安交通大学电气工程学院,西安,710049)摘要:基于AnsoftMaxwell2D的仿真环境,建立了开关磁阻电动机(SRM)的系统仿真模型。在建立仿真模型基础上,对电动机的基本特性进行了仿真研究,获得了电机不同位置时的磁场分布、静态电磁参数和动态性能仿真结果。仿真结果可以用于指导该型电机及其控制系统的设计和优化。关键词:开关磁电动机;Ansoft软件;Maxwell;2维磁场中图分类号:TM352文献标识码:A文章编号
2、:1001-6848(2005)06-0010-03SimulationandAnalysisofSwitchedReluctanceMotorZHOUHui-jun,DINGWen,YUZhen-min(ShoolofElectricalEngineering,Xi'anJiaotongUniversity,Xi'an,China)Abstract:ThispaperintroducesthemodelingofswitchedreluctancemotorusingMaxwell2DofAnsoftcorporation.Thebasi
3、cperformancesofSRMareanalyzedbasedonthemodel,whichincludethedistributionofmagneticfieldatthevariousrotorposition,staticelectromagneticcharacteristicsanddynamicsimulationresults.Theresultsosimulationcanbeavailabletodesignandoptimizethisnewtypemachineandcontrolsystem.Keyword
4、s:SRM;Ansoft;Simulation;Maxwell2D[3]建模过程如下。0引言(1)选择求解平面;开关磁阻电机驱动系统由电机本体(Switched(2)确定电机结构尺寸、画出模型;ReluctanceMotor,简称SRM)、功率变换器、位置传(3)确定电机材料属性;[1]感器和控制器4部分组成。开关磁阻电机驱动系(4)确定有限元计算的边界条件和外加源参数;统是20世纪80年代发展起来的一种新型调速驱动(5)确定计算过程中是否考虑各种损耗;系统。它结构简单、坚固耐用、调速范围宽,在整个调(6)确定动态参量,包括:运动边界,外加
5、载荷,速范围内都具有较高的效率,系统可靠性高,已开始时间步长等。应用于电动车驱动、家用电器、通用工业、航空工业1.2功率变换器模型和伺服系统各个领域,覆盖功率范围10W～5MW的各种高低速驱动系统,市场潜力很大。功率变换器模型如图1所示。其中S1～S6为电压控制开关,W1～W6为电流控制开关,控制变量1系统仿真模型的建立分别为相电流IA、IB、IC,目的是为了实现电流斩波控制(ChoppedCurrentControl,简称为CCC),避免1.1SRM仿真模型过大的电流和磁链峰值,得到恒转矩机械特性。由于开关磁阻电机、功率变换器、控制器三者
6、之1.3驱动电路模型间的强耦合特征,只有使得SRM在外电路的控制下才能真实地仿真其性能,获得更真实的瞬态性能,SRM系统的运行必须依赖于转子的位置信号,并为电机驱动系统的设计和优化提供依据。从而为三相电流提供正确的换相信息。由于Anosft利用Maxwell2D建立SRM二维有限元模型,带有位置变量P,可以利用变量P得到转子运行的位置,为功率变换器提供正确的换相信息。利用收稿日期:2004-11-22Maxwell2D提供的电路元件建立简单的驱动电路修回日期:2005-10-08[4]模型,如图2所示。电压控制开关S1～S6的通断—10—基
7、于AnsoftMaxwell2D的开关磁阻电机仿真研究周会军丁文鱼振民受到驱动电压源VA、VB、VC控制,驱动电压源为表1样机的额定数据及结构参数位置变量P的函数,产生脉冲电压信号,见图3。额定功率0.55kW定子轭高11mm额定电压270V(DC)转子轭高10mm额定转速1500römin定子极弧30°电机类型三相6ö4极转子极弧32.4°定子外径120mm铁心长度65mm转子外径59.5mm气隙0.25mm转子内径25mm图1功率变换器模型a)对齐位置图2驱动电路模型图3驱动电压源波形b)不对齐位置图4绕组电流4A时磁场分布图2系统仿真
8、结果(2)静态电磁特性本文中样机的额定数据及结构参数如表1所在Maxwell2D模块下,SRM静态电磁特性很示。开关磁阻电机采用6ö4极结构,功率变换器采用容易分析出来,如图5所
