基于svpwm控制开关磁阻电机能量回馈系统仿真研究

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1、《电气自动化~2013年第35卷第4期—变流技术一ConverterTechniques基于SVPWM控制的开关磁阻电机能量回馈系统的仿真研究杜红宇。丁金龙，卢秀和，薛鹏，李宏侠(1．长春工业大学电气与电子工程学院，吉林长春130012；2．北京中纺锐力机电有限公司，北京101102)摘要：通过结合开关磁阻电动机(简称SRM)的制动工作原理，建立了三相PWM整流器的数学模型和Simulink仿真模型。在此基础上根据开关磁阻电机能量回馈系统的设计要求，将电压电流双闭环控制方式应用于该能量回馈系统中。通过采用空间电压矢量PWM(SVPWM)算法，实现了三相电网电压的空间矢量跟踪。并在MA

2、TLAB＼Simulink的仿真环境下对系统进行了建模和仿真研究，验证了方案的正确性，为以后产品设计提供了相应的理论依据。关键词：开关磁阻电机；整流器；SVPWM；能量回馈；仿真DOI：10．3969／j·issn．1000—3886．2013．04．017[中图分类号]TM352；TM46[文献标志码]A[文章编号]1000—3886(2013)04—0047—04ASimulationResearchOnEnergyFeedbackSystemofSwitchReluctanceMotorBasedonSVPWMControlDUHong-yu，DINGJin—long，LUXi

3、u—he，XUEPeng，LIHong—xia(1．eInstituteofElectricalandElectronicEngineering，ChangchunUniversityofTechnology，ChangchunJilin130012，China；2．ChinaTexMechanical&ElectricalEngineeringLtd．，Beng101102，China)Abstract：Thispaperintroducestheprincipleofswitchedreluctancemotor(SRM)，establishesthemathematicalmo

4、delandsimulationmodelofthree—phasePWMrectifier．AccordingtothedesignrequirementsofenergyfoedbacksystemofSRD，avoltageandcurrentdoubleclosed—loopisappliedinthisfeedbacksystem．ThroughtheuseofthespacevoltagevectorPWM(SVPWM)algorithm，thethree—phasegridvoltagespacevectortrackingisachieved．Theproposeds

5、chemeisverifiedthroughmodelingandsimulationresearchinMatlab／Simulinksystem，whichprovidesthetheoreticalbasisforthedesignofthefutureproduct．Keywords：switchedreluctancemotor；rectifier；SVPWM；energyfeedback；simulation题。在能源资源紧缺的今天，无疑具有十分重要的现实意义。0引言近年来，随着电力电子技术和控制工程领域的发展，促进了1SRM的制动工作原理调速领域的迅猛发展，一种新型的调

6、速系统——开关磁阻电机也本文以12／8极开关磁阻电机为例，其三相定子绕组分别为随之发展起来了。由于开关磁阻电机具有结构简单，成本低廉，LL如图1虚线框内所示。当电机工作在制动状态时，功调速范围宽，能四象限运行等特点，成为了直流电机调速系统、变率开关管导通，此时三相定子绕组通过支撑电容C提供的预励频调速系统和永磁无刷电机调速系统强有力的竞争者。磁电流，产生制动转矩来吸收电机产生的全部机械能，再将所吸开关磁阻电机处在发电状态时，控制器和电动机会将传动系收的机械能转化为电磁能储存在三相定子绕组中。由于开关磁统的机械能转换为电能，经过开关磁阻电机控制器功率电路中的阻电机的三相定子绕组是交替导

7、通的，所以电机处在发电状态时六个功率开关馈送回功率电路的直流母线中。若功率变换器中定子绕组向直流母线发出脉动的电流，支撑电容C两端的电压没有采用内置或外加制动单元来消耗电能，就会导致直流母线电也为脉动的电压，且当电机的转速增大时电压脉动的频率也会随压升高，如果超过功率器件的耐压值，就会导致功率变换器和电之增大，脉动电压的幅值会随着电机回馈功率的增加而增大。解电容的损坏，甚至会影响整个系统的正常工作。为了解决这个2三相PWM整流器的拓扑结构问题，通常情况是在