【摘 要】
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开关磁阻电机(SRM)由于其简单的双凸极结构,灵活的控制方法和良好的缺相运行特性,引起了学术界和工业界的广泛关注。将无轴承技术与开关磁阻电机相集成的无轴承开关磁阻电机(BSRM),
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开关磁阻电机(SRM)由于其简单的双凸极结构,灵活的控制方法和良好的缺相运行特性,引起了学术界和工业界的广泛关注。将无轴承技术与开关磁阻电机相集成的无轴承开关磁阻电机(BSRM),不仅继承了开关磁阻电机结构简单、容错能力强等优点,更避免了普通机械轴承带来的振动、噪声、磨损等问题,可充分提高开关磁阻电机的高速适应性。本文以12/8结构的双绕组无轴承开关磁阻电机为研究对象,针对双绕组无轴承开关磁阻电机实际运行中可能出现的缺相问题,从径向力补偿和转矩补偿的角度研究了其缺相运行中的多种控制策略,实现了双绕组无轴承开关磁阻电机的缺相运行。首先,简要介绍了无轴承开关磁阻电机的悬浮原理,总结分析了现有数学模型的推导思路和适用特点,选择介绍了传统主绕组方波控制策略,为缺相运行控制策略的研究提供了依据。此后,基于开关磁阻电机固有的容错性能,研究无轴承开关磁阻电机在缺相运行时的转矩、悬浮力协调控制方法。首先,通过延长导通相开通区间,保证了无轴承电机在缺相运行时悬浮力产生的连续性。然后,建立无轴承开关磁阻电机在缺相运行时的数学模型,分析其转矩分布特性,研究缺相运行时的转矩补偿方法。同时,为减小由于悬浮力补偿而产生的负转矩,提出了负转矩区主、悬浮绕组电流的优化控制方法。最后,采用有限元法仿真验证了缺相控制策略的可行性,并选取了缺相控制所需参数,并通过实验证实了缺相控制策略良好的控制性能。
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