SR电机相间互感特性分析与研究

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开关磁阻电机(SwitchedReluctanceMotorSRM)的结构相对简单、可以灵活的控制、可缺相运行、起动性能好,鉴于以上优点,此种电机受到了学术界和工业界的广泛关注,其应用已涉及到工业、航空、家用电器等多个领域。由于SRM的双凸极结构和电磁特性的高度非线性,使其转矩脉动和其它传统型电机相比严重。当工作在两相励磁模式时,相间磁场相互耦合,非线性数学模型更加复杂,难以实现高性能的控制,限制了其在诸如伺服驱动等低速要求平稳场合下的应用。因此,研究SRM两相励磁工作模式下的互感,以及计及相间互感的准确数学模型和转矩脉动抑制控制技术具有重要的理论价值和现实意义。  本论文首先介绍了SRM的发展现状以及开关磁阻电动机的基本结构和工作原理,以此为理论基础,深入分析开关磁阻电机单相和两相励磁方式下的起动特性,从而提出两相励磁的优越性,并针对两相励磁时互感会对电机控制产生影响的问题,分析两相励磁方式下互感的特性。  本文依据两相励磁模式下开关磁阻电机互感的特性,研究了SRM具有不同几何设计参数时互感的变化规律,提出适当增加定子轭高/齿宽比或减小转子极弧长可以减小互感;针对互感导致转矩波形不规则问题,探讨了几种降低互感对转矩影响的补偿性方法,提出适当增加长磁路励磁相绕组匝数和斩波电流的方法,以改善转矩波形的不规则性,并给出了绕组匝数和斩波电流的计算模型。
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