航空电励磁双凸极电动机角度优化控制策略.pdf

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1、第46卷第1期京航空航天大学学报VoL46NO．12014年2月NanjingUniversityofAeronautics&AstronauticsFeb．2014rJ航空电励磁双凸极电动机角度优化控制策略0Urn陈晨王慧贞张海波赵耀南Of(南京航空航天大学自动化学院，南京，210016)摘要：电励磁双凸极电机的传统标准角控制方法，在换相时容易产生负转矩，存在转矩脉动大的缺点；三状态提前角度控制方法，解决了电机在高速工作时的转矩小的不足，但也增大了转矩脉动。通过分析两种控制方法的优缺点，结合传统电机成熟的控制方法，提出了一种应用于电励磁双凸极

2、电机的六状态优化提前角度控制策略，并推导出该控制策略下的最优提前角度。通过仿真和实验验证，该优化策略可以有效减小转矩脉动，并增加电机的转矩，提高了该电机的起动性能。关键词：电励磁双凸极电机；标准角；最优提前角；转矩脉动中图分类号：TM46文献标志码：A文章编号：1005—2615(2014)01—0051—08OptimizedAngleControlStrategyforAviationDoublySalientElectro—MagneticMotorChenChen，WangHuizhen，ZhangHaibo，ZhaoYao(Colle

3、geofAutomationEngineering，NanjingUniversityofAeronautics＆Astronautics，Nanjing，210016，China)Abstract：Inthetraditionalstandardanglecontrolmethod，negativetorqueandlargetorquerippleexistconstantlyinthecommutationtimefordoublysalientelectro—magneticmotor．Thetorqueisincreasedbythe

4、advanceanglecontrolmethodathighspeed，however，thetorquerippleisalsoincreased．Anop—timizedadvanceanglecontrolstrategyisproposedthroughtheanalysisofthemeritsandshortcomingsofthetWOcontrolmethods，andthetraditionalmotorSmaturecontrolmethod．Thentheoptimalad—vanceangleofcontrolstra

5、tegyisdeduced．Simulationandexperimentalresultsshowthatthenewstrat—egycanreducethetorqueripple，increasethetorqueandimprovethestartingperformanceofthemotor．Keywords：doublysalientelectro—magneticmotor；standardangle；optimaladvanceangle；torqueripple1998年，南京航空航天大学航空电源科技重动，从而引起起动时发

6、动机的振动、噪声、转速波动点实验室提出了一种以电励磁绕组为励磁源的双等问题，所以需优化控制策略，在不减小输出转矩凸极电机一电励磁双凸极电机(Doublysalientelec—大小的同时，减小转矩脉动，优化机械特性，降低对tro—magneticmotor，DsEM)，因其具有结构简单起动电源的要求，对拓宽DSEM的应用领域意义可靠、励磁可调、电流／转矩密度大、可故障灭磁等深远。优点，特别适用于直流起动发电的场合，在航空航传统的标准角度控制策略较好地控制了天等高可靠性要求领域已有一定的应用，同时在风DSEM的电动运行，但是随着电机转速的上升，在

7、力发电、传动设备、车载船舶等领域也有着广阔的额定输入电压情况下，相电流有效值在其工作区间应用前景。与开关磁阻电机、永磁双凸极电机等磁内急剧减小，导致电机高速时出力不足，针对这种阻类电机相似，DSEM在电动运行时存在转矩脉情况，国内外学者提出了很多优化策略。文献[1]收稿日期：2013—10—25；修订日期：2013-12—19通信作者：王慧贞，女，研究员，E—mail：wanghz@nuaa．edu．cn。52南京航空航天大学学报第46卷提出了DSEM的提前角度的控制方法，通过基于／／『＼＼兰壁／／转速变化的提前角度控制，提高了电机高速运行时／

8、／r、＼!自感；／／的转矩，但未考虑该控制方式引入了更大的转矩脉动。文献[2]从电机结构上进行优化，采用双定子结构，降低了电机转矩脉动，但双定转子结构