5相开关磁阻电机直接转矩控制系统研究

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1、ELECTRICDRIVE2014Vo1．44No．10电气传动2014年第44卷第1O期5相开关磁阻电机直接转矩控制系统研究王勉华，胡春龙，彭田野，张朴(西安科技大学电气与控制工程学院，陕西西安710054)摘要：针对5相开关磁阻电机进行了直接转矩控制策略的分析与研究，提出了5相开关磁阻电机l0个有效电压空间矢量的构造原则，通过5／2变换得到合成定子磁链，分析了在定子磁链空间的10个区域内，如何选择合适的电压矢量来快速达到磁链和转矩按给定变化的要求，以保证磁链和转矩基本不变，并给出了5相开关磁阻电机直接转矩控制的开关表。对5相开关磁

2、阻电机直接转矩控制进行了仿真，仿真结果表明，这种控制策略能够有效地抑制转矩波动，系统动静态特性良好。关键词：5相开关磁阻电机；直接转矩控制；电压空间矢量；开关表中图分类号：TP276文献标识码：AResearchonDirectTorqueControlMethodforFive—phaseSRMWANGMian—hua，HUChun—long，PENGTian—ye，ZHANGPu(ElectricalandControlCollege，尉’anUniversityofScienceandTechnology，’an710054，S

3、haanx，Cina)Abstract：Thedirecttorquecontrolstrategyforfive—phaseswitchedreluctancemotorwasresearchedandanalyzed．Thestructureprincipleaboutteneffectivevoltagespacevectorsforfive—phaseswitchedreluctancemotorwasproposed．Thestatorfluxspaceinthetenregions，howtoselecttheapprop

4、riatevoltagevectortoquicklyreachfluxandtorquerequirementsofagivenchangeinordertoensuresubstantiallyconstantfluxandtorquewasanalyzed，andgivedfivephaseswitchedreluctancemotordirecttorquecontrolswitchtable．Thesimulationresultsofthefive—phaseswitchedreluctancemotordirecttor

5、quecontrolshowthatthiscontrolstrategycaneffectivelysuppresstorquefluctuation，systemhasgoodstaticanddynamiccharacteristics．Keywords：five—phaseswitchedreluctancemotor(SRM)；directtorquecontrol(DTC)；voltagespacevector；switchtable5相(10／8)开关磁阻电机本身由于相数多，1引言步距角小，相对于三相(6／4)或4相(8

6、／6)开关磁阻开关磁阻电机(s)具有结构简单、制造成电机能够减小转矩波动，本文主要针对5相开关本低、运行可靠等优点。它能够有效地进行运磁阻电机对其直接转矩控制方法进行了研究，在转，主要是由定子和转子之间气隙磁阻的变化决保证定子磁链幅值基本恒定的条件下，通过定子定的，但由于开关磁阻电机独特的结构双凸极和磁链超前或滞后转子磁链，对l0个有效电压矢量开关模式的供电方式，使得转矩波动比较大，应进行合理选择，将转矩控制在一个滞环内，以达用范围得到限制，因此有必要对如何减小转矩脉到对转矩的直接控制目的，这种方法实现简单，动进行研究。将在交流电机上

7、应用成熟的直接能够对转矩脉动进行有效抑制。转矩控制(DTC)技术应用在开关磁阻电机上，可25相SRM直接转矩控制原理以大大减小转矩脉动同时不用对其复杂的数学模型进行研究。由于开关磁阻电机各相独立工作且工作方基金项目：国家自然科学基金资助(51307137)作者简介：王勉华(1953一)，男，硕士，教授，Email：xkuang．_mh@163．corn7电气传动2014年第44卷第10期王勉华，等：5相开关磁阻电机直接转矩控制系统研究式相同，故其每一相的电压方程可表示为n=RCOS18+COS54一COS54。一COS18。(5)：+

8、(1)df式中：为定子绕组相电压；为定子绕组相电阻；=、／+(6)f为定子绕组相电流；哕，f)为定子绕组相磁链；0式中：一为5相定子磁链矢量；为合成定为转子位置角。子磁链矢量。由式(1)可得磁链微分为而直接转矩控制的核心