基于转速磁链特性开关磁阻电机直接转矩控制

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1、ELECTRICDRIVE2014Vol.44No.8电气传动2014年第44卷第8期基于转速磁链特性的开关磁阻电机直接转矩控制陈金文，杨明发（福州大学电气工程与自动化学院，福建福州350108）摘要：由于SR电机电磁关系的高度非线性，采用常规的控制方法会使得电机转矩脉动大，限制了其在要求低转矩脉动场合中的应用。针对这一问题，在4相（8/6）开关磁阻电机的直接转矩控制（DTC）原理基础上，分析了电机给定定子磁链与转速之间的关系特性，并把其应用于直接转矩控制系统上，降低了电机的输出转矩脉动。最后在Matlab/Simulink环境下搭建了4相开关磁阻电机直接转矩控制调速系

2、统仿真模型，仿真结果表明该系统不仅能够有效地减少电机转矩脉动，而且具有良好的调速性能、转矩动态响应特性及抗干扰能力。关键词：开关磁阻电机；直接转矩控制；定子磁链；转速中图分类号：TM352文献标识码：AResearchDirectTorqueControlofSwitchReluctanceMotorBasedonSpeed⁃fluxCharacteristicsCHENJin⁃wen，YANGMing⁃fa（CollegeofElectrical&AutomationEngineering，FuzhouUniversity，Fuzhou350108，Fujian，Ch

3、ina）Abstract:SinceSRmotorsolenoidhighlynonlinearrelationshipbetweentheuseofconventionalcontrolmethodswillmakethemotortorqueripple，limitingitsapplicationsofrequiringlowtorqueripple.Tosolvethisproblem，studyfourphases（8/6）switchedreluctancemotordirecttorquecontrol（DTC）principle，basedonthean

4、alysisofthemotorstatorfluxgiventherelationshipbetweenthecharacteristicsandspeed，andtoapplyinthedirecttorquecontrolsystem，reducingthemotoroutputtorqueripple.FinallytheMatalb/Simulinkenvironmenttobuildafour⁃phaseswitchedreluctancemotordirecttorquecontrolspeedcontrolsystemsimulationmodel，th

5、esimulationresultsshowthatthesystemcannotonlyeffectivelyreducetorqueripple，butalsohasgoodspeedperformance，torquedynamicresponsecharacteristicsandanti⁃jammingcapability.Keywords:switchreluctancemotor（SRM）；directtorquecontrol（DTC）；statorfluxlinkage；speed双凸极结构和开关形式的供电电源导致了很大1引言的转矩脉动，对SR电机转矩

6、脉动抑制是一个公［2］开关磁阻电机（SRM）具有成本低、结构认的难题和研究的热点。采用常规控制策略，简单、调速范围宽、启动性能好和运行效率高等如角度位置控制、电流斩波和电压PWM控制方优点，同时它也是具备直流传动和普通交流传动法，只控制开通角、关断角及电流幅值，没有对直［1］［3］优点的最新一代无级调速系统，已引起国内外接转矩进行控制，难以达到好的控制效果。文学者的普遍关注和深入研究。献［4］用转矩分配控制策略的方法来抑制转矩脉开关磁阻电机调速系统（switchedreluctance动，但实际存在着转矩分配函数选择困难和SRMmotordrive，SRD）控制目标是使

7、系统获得更快的绕组存在反电动势的影响，因此该控制策略受到速度及转矩响应特性、更平稳的过渡过程、更高一定的应用及物理限制。文献［5］采用对SRM实的稳态精确度以及更好的抗干扰能力。SRM的现非线性状态反馈线性化控制的方法，虽然改善作者简介：陈金文（1988-），男，硕士研究生，Email：839610180@qq.com7电气传动2014年第44卷第8期陈金文，等：基于转速磁链特性的开关磁阻电机直接转矩控制了系统性能，减小了转矩脉动，但反馈线性控制而，研究发现，若给定定子磁链保持不变而电机不足以处理SRM的不确定性，在实时系统控制中转速变化