基于不对称式TSF的开关磁阻电动机转矩脉动抑制.pdf

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1、驱动攀制舨持电棚2014年第42卷第8期⋯⋯。，／／∥，⋯⋯⋯⋯一⋯⋯⋯⋯一⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯～⋯⋯⋯⋯⋯～⋯⋯⋯⋯⋯～基于不对称式TSF的开关磁阻电动机转矩脉动抑制刘勇智，朱晨承，王宇(空军工程大学，西安710038)摘要：开关磁阻电动机(SRM)通常使用固定的转矩分配函数(TSF)实现对转矩的控制，典型的TSF有线性、余弦和立方型TSF曲线。在分析典型转矩分配函数抑制脉动的局限性的基础之上，提出了一种不对称式的转矩分配方法，建立了基于不对称转矩分配函数的转矩脉动抑制系统。最后，以某型开关磁阻电动机为例开展了仿真研究，结果证实该方法

2、可以有效地减小SRM的输出转矩脉动。关键词：开关磁阻电动机；转矩脉动；转矩分配函数；不对称转矩分配中图分类号：TM352文献标志码：A文章编号：1004-7018(2014)08—0086-04TorqueRippleReductionofSwitchedReluctanceMotorBasedontheAsymmetryTSFLIU一zhi，ZHUChen—cheng，WANGYu(AirForceEngineeringUniversity，Xian710038，China)Abstract：Intheconventionalwayfort

3、orqueripplereduction，threetypicaltypesoftorquesharingfunctionwereap—plied．TSFwasemploedinlinear，cosineorcubicfunction．BasedonanalyzingthelimitationoftypicalTSFfortorquerip—plereduction，anasymmetrictypetorquedistributionmethodwaspresented．Atorqueripplereductionmodelwasintro—

4、ducedbasedonthemethod．WithacertaintypeofSRMasanexample，furthersimulationresearchwasdeveloped．Sinmla—tionresultsverifythatthismethodcaneffectivelydecreasetheoutputtorqueripplesofSRM．Keywords：switchedreluctancemotor；torqueripple；torquesharingfunction(TSF)；asymmetrytorqueshari

5、ng可以有效地减小转矩的脉动。TSF控制的结构形式0引言比较简单，且可以使SRM生成连续、稳定的转矩，能开关磁阻电动机(以下简称SRM)相比于其他够取得良好的转矩脉动抑制效果。类型电动机，具有结构简单、易于冷却、调速范围宽、本文在分析三种典型TSF对转矩脉动影响的：容错性能好、功率密度大等优点，同时，SRM固有的基础上，提出了不对称式的转矩分配方法。这种方双凸极结构和磁路饱和性所导致的转矩脉动问题，法是根据SRM的运行状态，确定两相同时导通区间弩i成为其突出的性能缺陷。因此，转矩脉动抑制问题的转矩分配，在减短换相区问的同时，有效地减小转等就成

6、为当前研究的热点。国内外学者对转矩脉动的矩脉动。模型仿真结果表明，所提方法能够有效地基抑制研究主要集中在改进电机的结构以及改进控制解决SRM的转矩脉动问题。未方法两方面。文献[5]综合比较了学者所提出的多种TSF曲线，通过遗传算法对其进行了优化，l基于典型TSF的转矩脉动抑制分析；但是在不同转速、期望转矩要求下，不能确定选择一1．1转矩控制系统设计：种TSF，使得转矩脉动最小化。文献[6]针对4／2相本文建立的TSF转矩控制系统采用电流斩波；的高速SRM，由于其转速过快而导致退磁不完全，控制，通过预先设置在TSF单元的转矩分配函数，羞j造成尾

7、部负电流，在下一相产生的负转矩所形成的经过转矩一电流查表模块，由每相参考转矩得到每匾转矩脉动，设计了一种改进TSF控制器，较好地解相的参考电流，并使实际电流跟踪上期望电流。系茹j决了高速SRM在非换相区的转矩脉动问题，但是没统框图如图1所示，主要包括TSF单元、输出电流计；有提出对换相区的转矩脉动抑制方法。算单元、电流滞环控制器、开关信号生成器、功率变鍪：在SRM运行过程中，总转矩是各相绕组转矩叠换电路、SRM电机本体和编码器。动加产生的，其主要的转矩脉动存在于两相同时导通区间。因此，对每一相转矩进行合理分配、控制，就收稿日期：2014—01

8、—1786基金项目：国家自然科学基金项目(51377041)；安徽省教育厅重i点项目(KJ2011A217)；国家大学生创新训练项目(201210359015)图1