基于徑向力控制的開關(guān)磁阻電機(jī)振動抑制研究.pdf

1、開關(guān)磁阻電機(jī)（SR電機(jī)）是一種先進(jìn)的機(jī)電設(shè)備，具有突出的性能特征。但是SR電機(jī)較大的振動和噪聲問題，嚴(yán)重地制約了其推廣應(yīng)用。本文以SR電機(jī)的振動抑制為研究主題，展開了較深入的理論分析和實驗研究。主要內(nèi)容包括：
　　本研究從SR電機(jī)的電磁特性分析入手，推導(dǎo)出了徑向力的解析計算公式。分析了SR電機(jī)振動產(chǎn)生的主要原因，通過仿真和實驗的方法，驗證了電機(jī)振動與徑向力突變的關(guān)系。從物體的運動方程出發(fā)，推導(dǎo)出了由徑向力到定子振動加速度的傳遞函數(shù)

2、?？偨Y(jié)出了以減小總徑向力波動為抑制SR電機(jī)振動的手段，提出了SR電機(jī)的徑向力控制策略。與傳統(tǒng)控制方法的不同，本文所提策略增加了繞組的換相導(dǎo)通階段。在換相階段，利用前后相的徑向力關(guān)系，解算出參考電流，使兩相疊加的徑向力盡量保持不變。另外，改善了SR電機(jī)傳動系統(tǒng)的相關(guān)軟件設(shè)計，包括導(dǎo)通角的自適應(yīng)調(diào)節(jié)，轉(zhuǎn)子位置估計的優(yōu)化，以及電流故障保護(hù)的完善等。利用MATLAB軟件中的Simulink工具箱建立了SR電機(jī)傳動系統(tǒng)的仿真模型。仿真結(jié)果顯示，系

3、統(tǒng)的運行性能良好，電機(jī)運行穩(wěn)定。通過比較傳統(tǒng)控制和徑向力控制兩種方法的仿真結(jié)果，可以看出后者對SR電機(jī)的振動抑制具有明顯效果。該方法不僅減小了SR電機(jī)總徑向力的波動，還在一定程度上減小了轉(zhuǎn)矩脈動。根據(jù)本文設(shè)計的SR電機(jī)控制策略，以一臺額定功率55kW、額定轉(zhuǎn)速1500r/min、24/16極的三相SR電機(jī)為控制對象，設(shè)計了完整的傳動系統(tǒng)，包括硬件電路和系統(tǒng)軟件。在搭建的系統(tǒng)實驗平臺上，進(jìn)行了一系列的實驗。實驗結(jié)果顯示，設(shè)計的SR電機(jī)傳動