开关磁阻电机制动控制的研究与实现

发布时间：2019-05-23 18:33

【摘要】：开关磁阻电机(简称SRM)以其调速范围宽、可以频繁起停、制动、频繁正反切换等诸多的优点,成为新一代的调速系统。在近二十多年的时间里,国内外对开关磁阻电机的本体设计以及调速系统进行了研究,取得了很多的成果,但是对于开关磁阻电机制动运行状态的研究较少。本文以一台三相12/8结构的3k W开关磁阻电机作为控制对象,对其制动停止及正反快速切换运行进行了研究。首先在了解开关磁阻电机运行时的工作原理、机电能量转换原理的基础上,针对其非线性难以建模的特点,将其准线性化和线性化,分析了准线性模型下的磁链、相电流的变化情况,建立了小信号模型,以PI调速方法来设定转速调节器。在制动运行中,利用线性化模型分析了电流的变化情况,并对其常用的三种控制方法进行了对比分析。采用电压斩波结合电流限幅的方法解决了制动运行时电流较大可能损坏功率器件的问题。其次通过理论分析完成了SRM调速系统硬件以及软件的设计。硬件主要包括以下几个模块:功率变换器主电路、驱动电路、驱动保护电路、电流采样调理电路等。软件包括主程序、定时中断子程序、捕获中断子程序以及相通断子程序等。着重研究了SRM在频繁往复运行下如何快速的正反转切换以及快速制动停止,对于正反快速切换的制动反转过程中可能力矩不足的问题,采用单双相结合的方法,并给出了实际转向的判断方法。针对制动停止运行中可能造成的制动反转问题,采用了三相连续换相制动结合单相制动的方法。最后通过硬件结合软件的测试实验,给出了开关磁阻电机正反转快速切换以及制动停止运行时的相关波形和曲线,并对其进行了分析,表明了SRM具有良好的制动以及正反快速切换的性能。为进一步深入的研究SRM调速系统以及更好的拓宽其应用领域奠定了一定的基础。
[Abstract]:Switched reluctance motor (SRM) has become a new generation of speed regulation system because of its wide speed range, frequent starting and stopping, braking, frequent forward and negative switching and so on. In the past twenty years, the body design and speed regulation system of switched reluctance motor have been studied at home and abroad, and a lot of achievements have been made, but the research on the braking operation state of switched reluctance motor is less. In this paper, a 3kW switched reluctance motor with three-phase 12 鈮，

本文编号：2484125