升压斩波控制开关磁阻风力发电机系统

为准确地控制发电机的电磁转矩、满足风力发电机组最大功率点跟踪运行要求,提出了一种横向磁通开关磁阻发电机转矩控制策略。采用相功率变换器构建励磁与升压斩波电路,可在整个变速运行范围内有效地控制绕组电流的幅值和波形。该变换器通过直流母线与三相逆变器相连,即可构成完整的变速恒频风力发电功率变换装置。样机实验结果表明:采用该方法的风电系统能够将绕组电流限制在±0.5A域值范围内。从而在转矩/功率控制精度、运行平稳性和直流母线电压纹波等性能上比传统系统更为优越。     

升压斩波控制开关磁阻风力发电机系统

为准确地控制发电机的电磁转矩、满足风力发电机组最大功率点跟踪运行要求,提出一种横向磁通开关磁阻发电机转矩控制策略。采用相功率变换器构建励磁与升压斩波电路,可在整个变速运行范围内有效地控制绕组电流的幅值和波形。该变换器通过直流母线与三相逆变器相连,即可构成完整的变速恒频风力发电功率变换装置。样机实验结果表明:采用该方法的风电系统能够将绕组电流限制在±0.5 A域值范围内。从而在转矩/功率控制精度、运行平稳性和直流母线电压纹波等性能上比传统系统更为优越。     

基于MATLAB的开关磁阻发电机系统的非线性建模与仿真

在分析SRG数学模型的基础上,用MATLAB/SIMULINK软件建立了SRG系统的非线性仿真模型.该模型中的电机绕组模块、功率变换器模块、转子位置角度转换模块和电压控制模块都是通过SIMULINK中的某些模块搭建起来的,修改容易且直观性强.该模型稍加改变也可作为开关磁阻电动机驱动系统的仿真模型.仿真和实验对比结果表明,仿真结果能真实地反映SRG系统的实际工作状况.     

开关磁阻电动机转矩算法研究

针对开关磁阻电动机在传统控制方式下转矩出现严重波动的问题,提出了控制开关磁阻电动机的直接转矩算法,通过查询开关表选取合适的电压矢量来控制磁链大小和方向,把转矩作为直接控制量。首先,从直接转矩算法理论出发,基于Matlab/Simulink平台分别设计了直接转矩控制和电流斩波控制下的系统仿真模型;其次,在开关磁阻电动机模型和电动机负载一致的情况下,将直接转矩算法仿真结果与电流斩波算法比较;最后,通过硬件实验平台验证直接转矩算法的可行性。该研究表明,直接转矩控制下转矩脉动可以得到良好的抑制,拓宽了开关磁阻电动机的应用领域。     

一种新型车用开关磁阻起动/发电一体机系统

介绍了一种新型的汽车用开关磁阻电机起动／发电一体化系统,该系统可取代传统汽车中的分体式起动机和发电机．介绍了开关磁阻电机工作在各种状态的原理,以及相应的控制算法．采用一台1 kW6／4结构开关磁阻电机作为试验样机,以TMs320F240型DSP和EPM7128S型CPLD构成数字控制器,可实现汽车的起动、发电等功能一体化．在控制策略上,起动时以获得足够大的电磁转矩为优化目标,发电时则根据蓄电池的荷电情况自动选择恒流充电、恒压充电和浮充电．对系统进行了计算机仿真和试验研究,结果验证了硬件设计和控制策略的可行性和有效性．     

开关磁阻电机电动轮驱动系统

基于汽车动力学的分析,提出了电动轮驱动系统应遵循的控制原则即输出转矩闭环控制;比较了目前常用的开关磁阻电机转矩控制策略,并提出了新的控制方案.该方案通过放置辅助检测绕组和采用硬件积分器,对电机绕组磁链进行实时检测;结合绕组电流进行转矩估算,经过转矩误差PID反馈控制,实现电机输出转矩对转矩给定指令的跟踪.建立了实际的转矩闭环控制系统并进行了实验研究.实测得到的电机输出特性证明了所提出的控制策略的正确性.     

磁悬浮开关磁阻球体电机的数学模型及其仿真

针对双绕组无轴承开关磁阻电机的绕组结构复杂、绝缘程度要求高及加工成本高的缺陷,结合悬浮原理和磁阻最小原理,提出一种磁悬浮开关磁阻球体电机.分析了磁悬浮开关磁阻球体电机的基本组成和运行机理,采用磁路分割法对各部分磁路进行推导与计算,建立了球体电机的数学模型.利用Matalab/simunik软件进行仿真,结果表明电机能够实现动子快速稳定悬浮和旋转,并且具有良好的抗干扰性能.     

开关磁阻电机转矩分配策略的优化

转矩分配策略是近年来开关磁阻电机(SRM)转矩控制中比较流行的一种控制策略,旨在通过合理的分配电磁转矩,达到平稳换相、减小转矩脉动的目的.SRM的非线性特性使得固定形状的转矩分配函数(TSF)无法在整个转速范围内既能抑制脉动,也能保持高效率.文章提出了一种基于常规转矩分配策略的以转矩/安培比最大化为目标的优化方案,在允许的转矩误差范围内在线调整电机的开关角度,保证输出转矩的前提下降低绕组中通过的相电流.在Matlab/Simulink软件中分别建立了常规转矩分配方案和优化方案的直接瞬时转矩控制系统模型.比较分析仿真结果得出,优化后的转矩分配方案在保证合理分配电磁转矩的同时,提高了SRM的效率.     

基于LSSVM的开关磁阻电机转子位置估算

针对开关磁阻电机(SRM)中位置传感器在恶劣环境下存在脱落、故障的隐患,提出了基于最小二乘支持向量机(LSSVM)的SRM转子位置估算方法.利用改进的电压脉冲法获取电机磁特性数据,将交叉验证法与凑试法相结合以选取合适参数,并对LSSVM进行训练.与改进的反向传播神经网络(BPNN)的位置估算相比,LSSVM的训练时间缩短了72%,训练样本的均方误差减小了7.8%,测试样本均方误差减小了19.6%,且测试样本误差较训练样本减小64.5%.在Simulink中利用S函数建立仿真系统,结果表明,在高速、低速、负载突变的情况下,LSSVM位置估算模块的平均误差在0.1°以内,说明其训练速度快,泛化能力强,精度高,鲁棒性好.     

一种开关磁阻电机调速系统的设计

介绍了单神经元自适应PID算法原理,提出了以单神经元自适应PID控制算法为核心的四相8/6极开关磁阻电机调速系统设计.以MCS80C196KC单片机作为控制器,对调速系统的硬件电路和软件部分进行了设计,实现了单神经元PID自适应控制算法在开关磁阻电机调速中的应用.实验证明,该控制算法有助于改善开关磁阻电机的调速性能.     

一种开关磁阻电机硬件在环仿真模型

基于等效磁路法和空间谐波法,提出了一种开关磁阻电机相电感混合解析模型,并配置于可编程门阵列(FPGA)平台实现硬件在环仿真.该模型以定、转子齿是否交叠为判断条件,分段求解相电感,利用Bezier逼近法构建相电感关于电流和转子位置的连续函数.在相电感模型的基础上,采用后向欧拉和牛顿-拉普逊法获得电机各个时刻的相电流,由高斯求积计算电机的输出转矩.结合FPGA平台并行化、流水线算数处理方式,实现了电机工作状态的实时求解,并建立了相应的硬件在环仿真器.与商用仿真软件仿真结果比较证明,提出的硬件在环仿真模型在满足实时计算的条件下具有极高的计算精度.     

开关磁阻电机的快速仿真非线性模型

为分析开关磁阻电机 (switched reluctancemachine,简称 SRM)性能 ,利用磁化曲线的近似模型进行电机分析 ,提出一种新的 SRM快速非线性分析模型。分析了电流和转子位置对磁链的影响 ,构建了磁链关于电流和转子位置的连续函数 ,避免了原有的分段数学模型带来的计算困难 ,利用电机的磁路参数 ,通过数值计算的方法 ,得到电流、转矩等电磁参量的解析解。此模型对已知量的要求较少 ,具有较少的磁场分析计算量和数据存储量。函数具有连续可导的性质 ,有很快的计算速度和计算精度。仿真结果证明 ,利用此模型可以迅速准确地进行性能分析 ,适用于 SRM的 CAD的设计和分析 ,为工程设计和调试提供了依据。     

基于神经网络的开关磁阻电机转子位置在线检测技术

提出了一种基于BP神经网络的开关磁阻电机转子位置在线检测方法。该方法将训练数据实时更新的思想引入到神经网络的输入向量中,利用大量实时更新的电机数据作为神经蹰络的训练样本在网络进行在线训练,修正网络参数,使检测结果不受渐变因素的影响。仿真结果表明,该方法能够准确地检测转子位置,鲁棒性和适应性强。     

磁悬浮开关磁阻电机的一体化数学模型

针对磁悬浮开关磁阻电机运行过程中容易出现磁饱和及转子偏心的问题,建立了一种新型的一体化数学模型.首先,依据电机磁场的有限元分析结果,基于麦克斯韦张量法求出了径向力及转矩关于气隙磁密的表达式.其次,根据电机的等效磁路,结合铁芯材料的磁化特性,计算了非线性气隙磁密.最后,以此二者为基础建立了磁悬浮开关磁阻电机的一体化数学模...     

开关磁阻电动机调速系统控制器的设计

介绍了开关磁阻电动机调速系统(SRD)的特点及组成，对控制器的硬件电路及软件进行了设计．控制器以AT89C51为主控单元，采用硬件模拟PI双闭环调节，发出相通断信号和脉宽调制(PWM)信号，并和电流、电压等保护信号以及斩波信号相结合，实现对主功率元件的通断控制．软件采用模块化编程，提高了程序的通用性和可读性．     

基于DSP的开关磁阻电机速度控制器的设计研究

把数字信号处理器DSP应用于开关磁阻电机调速系统SRD中,该系统利用DSP高速采样及高速运算的特点,用脉冲宽度调节PWM技术的控制方法实现了速度闭环控制.主要研究通过位置反馈实现闭环速度控制;采用TMS320LF2407芯片作为控制芯片,组成具有人机交互接口的硬件电路;采用模块化编程的方法编写了控制算法和接口电路的程序,从而实现了开关磁阻电机SRM的全数字化控制.     

基于Matlab的开关磁阻电机混沌运行状态分析

根据实测电机磁链数据，运用Matlab／Simulink仿真平台搭建了开关磁阻电机非线性仿真模型，在一种简单的开关控制算法下，仿真得到了系统不同参数条件下的周期轨迹和奇异吸引子图，通过采样模型输出时间序列数据，结合相空间重构技术恢复了系统相空间，计算得到了其最大李亚普诺夫指数和容量维数，计算结果证明了开关磁阻调速电动机混沌现象的存在，最后，对采样时间序列数据进行谱分析，分析结果证明了混沌貌似随机的特征，也为混沌在降低电磁干扰以及机械噪声方面的利用提供了一种参考依据。     

四相开关磁阻电机新型控制方案研究

开关磁阻电动机结构简单、运行稳定、制造成本低廉,具有广阔的应用前景.但是,因为它运行时转矩脉动大,抑制了它的发展.一般情况下,很难确定开关磁阻电机精确的数学模型,这导致对开关磁阻电机的分析变得很困难,快速平稳的调速就更加困难.基于以上原因,对开关磁阻电机运用直接转矩控制技术,使电机在有效抑制转矩脉动的同时,实现快速平稳的调速.     

基于LabVIEW的开关磁阻电机瞬态转矩测试系统研究

根据开关磁阻电机的特性和瞬态转矩的计算原理,对开关磁阻电机的瞬态转矩测量进行了研究;并利用虚拟仪器技术和PCI-6250多功能数据采集卡开发了一个开关磁阻电机瞬态转矩测试系统.该系统根据数据采集及其相关的计算原理,结合LabVIEW以及数据配置程序MAX,通过PCI板卡对开关磁阻电机进行数据采集,可对电机的转矩、转速、相电压和相电流等瞬态特性进行瞬时测量,并可在终端客户机上进行同步波形及数值的显示,同时可由用户对实时测量的数据进行保存.     

开关磁阻电动机直接转矩控制特性分析

为了减小开关磁阻电动机转矩脉动采用直接转矩控制方法来控制电动机运行;对开关磁阻电动机的工作原理、直接转矩控制方法转矩控制中磁链的分区依据做了介绍,在MATLAB中构建了相关模型.仿真结果证明直接转矩控制方法明显优于常规控制方法.