永磁磁阻电机的控制方法和策略研究

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1、硕士学位论文永磁磁阻电机的控制方法和策略研究ResearchontheControlMethodandStrategyofSynchronousReluctancewithPermanentMagnet作者：马进导师：谭国俊教授中国矿业大学二○一五年五月中图分类号TM464学校代码10290UDC621.3密级公开中国矿业大学硕士学位论文永磁磁阻电机的控制方法和策略研究ResearchontheControlMethodandStrategyofSynchronousReluctancewithPermanentMagnet作者马进导师谭国俊教授申请学位工学硕士培养单

2、位信电学院学科专业电气工程研究方向电力电子与电力传动答辩委员会主席邓先明评阅人二○一五年五月论文审阅认定书研究生马进在规定的学习年限内，按照研究生培养方案的要求，完成了研究生课程的学习，成绩合格；在我的指导下完成本学位论文,经审阅，论文中的观点、数据、表述和结构为我所认同，论文撰写格式符合学校的相关规定，同意将本论文作为学位申请论文送专家评审。导师签字：年月日致谢时间飞逝，已到硕士研究生学业阶段的末尾，在此论文结稿之时，仅以个人名义对帮助、支持和关心我的人表示最真诚的谢意。首先感谢我的导师谭国俊老师。谭老师学识渊博、治学严谨，他的研究精神和朴实的人格魅力无时无刻不在影

3、响和激励着我。无论在研究学习、还是为人处世上，谭老师对我都进行了悉心的指导和教育。师从谭老师也是我的荣幸。从本文的选题开始，到方法的选择和开展实验，再到论文的撰写、修改，直到最后的定稿，都是在谭老师的指导和帮助下完成。在此对谭老师的辛勤付出深表谢意和感激。感谢信电学院的其他老师在我论文写作过程中给予的指导。同时感谢曹晓东博士在我论文撰写和修改时对我进行的指导。感谢殷实博士和方磊博士对我论文撰写和修改时提出的意见和给予的帮助。感谢戚慧、徐海奇、边道海、刘海鹏等同学，在我论文遇到困难时，对我的帮助，一起解决问题。而且，在与他们共同学习的时间里，学习到他们身上严谨的学习态度

4、和积极的生活态度。对他们表示我衷心的感谢。最后感谢我的父母，他们一如既往的支持鼓励我，是我完成学业和论文的最大动力，不管在学习和式生活上都激励我勇敢面对困难。我的进步和改变与他们的付出息息相关。在此祝愿父母身体健康，事事顺利。感谢各位专家和老师在百忙之中评阅我的论文。摘要永磁磁阻电机由于拥有磁阻转矩和永磁转矩，其拥有高效率、高功率密度、调速范围宽等优点，是一种十分有发展潜力的新型电机。国内外对于永磁磁阻电机的设计进行了较多的研究，但是对于永磁磁阻电机的控制方面研究工作进行得较少。适合的控制策略对于永磁磁阻电机进行高效运行有着十分重要的作用。文章首先在对永磁同步电机及同

5、步磁阻电机的模型进行研究的基础上，结合永磁磁阻电机的特点，通过衍生变化，推导出数学模型。接着对其转矩特性进行分析，永磁磁阻电机的转矩特性受到永磁体性能、交直轴电感、电枢电流、电流角等多种耦合参数的影响，其特性规律复杂多变。然后对永磁磁阻电机的双闭环矢量控制进行讨论，并（在MATLAB/SIMULINK仿真环境下）建立了仿真模型，进行讨论和仿真，对仿真结果进行分析，得出结论：单纯的双闭环电压矢量控制虽然可以满足控制的基本要求，但是控制精度不高，控制效率也不高。最后对各种现阶段常用的弱磁控制方法进行了阐述，并分析永磁磁阻电机的弱磁控制原理，根据现有的弱磁控制方法，设计了一

6、种改进型电流调节器弱磁控制方法，进行理论分析和仿真实验，发现其拥有较好的性能和控制效果，但是也存在输出不稳定以及电流和转矩下降的问题。根据上述方法的缺点，优化设计出电流角控制方法，进行了讨论和仿真实验，再对两种控制方法进行比较，从比较结果中可以发现电流角控制方法中的输出更稳定，且电流和转矩并未出现下降。最后提出了一些适合工程条件的永磁磁阻电机的弱磁方法。关键词：永磁磁阻电机、矢量控制、弱磁控制、电流调节器、电流角IAbstractBecauseofsynchronousreluctancewithpermanentmagnet’sreluctancetorqueand

7、permanent-magnettorque,ithasmanyadvantagessuchashighefficiency,highpowerdensityandwidespeedrange.It’sanewtypemotorwithstrongdevelopmentpotential.ManydesignofSRPMhasbeenconductedathomeandabroad.ButresearchofcontrolforSRPMislessthandesign.Arightnesscontrolplaysaveryimportantrolef