无轴承开关磁阻电机磁场及力特性的分析

分析了无轴承开关磁阻电机(SRM)径向悬浮力产生原理.考虑磁饱和,以非线性磁化曲线为基础,建立了无轴承SRM的ANSYS有限元二维模型,对一台原理样机进行了电磁场分析,计算了转矩与悬浮力特性.将计算结果与采用线性磁化曲线时的有限元结果进行了比较,结果显示出考虑磁饱和的必要性,同时为样机的有效控制奠定了基础.     

基于模糊逻辑控制的SRD仿真实现

分析了开关磁阻电动机调速系统（SRD）的工作原理及开关磁阻电动机（SRM）的非线性电感模型。在此基础上,对其进行了简化处理,并采用模糊控制器对SRM的开关角进行实时补偿,同时建立了基于电流斩波控制的四相SRM非线性仿真模型。仿真结果验证了该控制方式的正确性,该模型不但计算相对简单且能有效减小转矩脉动和提高系统的动、静态性能,并能满足一定精度要求,为实际的SRD设计和调试提供有效的手段和工具。     

基于模糊逻辑控制的SRD仿真实现

分析了开关磁阻电动机调速系统(SRD)的工作原理及开关磁阻电动机(SRM)的非线性电感模型.在此基础上,对其进行了简化处理,并采用模糊控制器对SRM的开关角进行实时补偿,同时建立了基于电流斩波控制的四相SRM非线性仿真模型,通过仿真验证了该控制方式的正确性,证明了该模型不但计算相对简单且能有效减小转矩脉动和提高系统的动...     

路径积分法获取电动汽车用SRM磁链特性应用

针对单元能量扰动法在求取电动汽车(EV)用开关磁阻电动机(SRM)磁链特性时存在计算量大,操作复杂、计算原理不易理解等缺点。在建立SRM二维有限元模型的基础上,对SRM在不同相电流和转子角度下的电磁场分布进行了有限元分析计算,根据SRM工作时电磁场分布特点,提出了一种基于预定义路径的线积分来求取SRM磁链特性的方法。得到了SRM磁链特性,并与单元能量扰动法求取磁链特性进行了比较,结果表明,采用路径积分法求取SRM磁链特性原理简单,操作方便,计算量小,结果准确可靠。最后通过与实测法得到的SRM磁链特性比较表明,由路径积分法得到的SRM磁链特性结果较准确地反映了SRM内部电磁关系,可以作为SRM非线性建模和各种分析优化的基础。     

基于Matlab/Simulink的开关磁阻电动机数字仿真

提出了以傅立叶级数为基础的开关磁阻电动机(SRM)的电感模型。计算结果与实际测量结果吻合,验证了该模型的准确性和适用性;同时运用该电感模型建立了开关磁阻电动机的非线性模型,并用于电机控制方式的研究,进一步验证了非线性模型的正确性。在建立非线性模型的基础上,对SRM的关断角进行优化,仿真结果符合优化的结论。     

简易的开关磁阻电动机系统仿真算法研究

为了简化开关磁阻电机的数值分析,缩短其研制周期,提出一种仿真算法来代替原来比较复杂的三维有限元计算过程。根据开关磁阻电机的结构特点与运行原理,将其分成铁心中部与端部两个部分,铁心中部采用计算精度较高的非线性二维场-路耦合的方式,计算其瞬态磁场分布及其电感,铁心端部采用线性磁路算法计算其端部电感,然后合成为总的计算模型计算出开关磁阻电机的转矩。利用实验模型验证了该算法的有效性,误差在合理范围内,可以作为开关磁阻电机研制阶段的一种仿真分析手段来使用。     

开关磁阻电动机最小电感的计算和分析

对开关磁阻电动机最小电感的近似解析算法进行了分析。建立多种模型，综合采用解析法和二维、三维有限元数值方法计算最小电感值，并对解析计算法中的一些计算公式提出了合理、较精确的改进。结果表明，该改进算法是一种考虑端部效应较准确的计算最小电感的解析算法。     

12/8极开关磁阻电机非线性建模与动态仿真

针对开关磁阻电动机(SRM)显著非线性造成其精确数学模型难以建立的问题,深入研究了12／8极开关磁阻电动机电感特性,提出了一种新型电感非线性数学模型,依据此电感模型,利用Matlab建立了开关磁阻电动机的仿真模型。通过仿真结果与实验结果的比较,证明所提出的电感非线性模型是合理的,可以准确地反映SRM的实际运行状况,该模型有助于对12／8极开关磁阻电动机调速系统进行深入研究。     

基于MATLAB的开关磁阻电动机线性及非线性建模仿真

基于开关磁阻电动机的磁化特性,分析了开关磁阻电机(SRM)的线性电感和非线性电感模型。根据这两种动态模型,在Matlab/Simulink环境下对SRM、功率变换器及其控制系统进行了建模和仿真。此模型通用性强,修改方便,而仿真结果较好地反映了SRM的运行状况。所建模型对于辅助分析设计SRM驱动系统有一定参考价值。     

三相开关磁阻电动机电磁场有限元分析

基于有限元分析软件ANSYS,对三相(6/4)开关磁阻电动机的二维电磁场进行了系统的分析,计算出电机在不同转子位置角和电流下的磁场分布、磁能和静特性,为开关磁阻电动机的设计、建立非线性模型以及控制策略的研究提供了可靠依据.     

基于ANSYS的开关磁阻电动机磁场有限元分析

基于有限元分析软件ANSYS,采用全场域二维磁场有限元分析方法,对开关磁阻电动机的磁场分布、静态特性等进行了计算。这些工作为分析开关磁阻电动机的工作原理及开关磁阻电动机的进一步开发和应用,建立开关磁阻电动机合理的非线性模型提供了理论基础和可靠依据。     

超高速开关磁阻电动机设计

开关磁阻电机结构简单坚固,转子上无永磁体和绕组,特别适合超高速运行。针对超高速电机的运行特点,对超高速开关磁阻电机的多物理场一体化设计方法进行探讨,研制了一台6/2结构超高速开关磁阻样机,样机最高转速为130 000 r/min,功率为1 kW。为提高样机的起动转矩,改进了样机的转子结构,并基于有限元法对样机的电磁性能和动力学性能进行优化。采用自主开发的具有角度控制功能的开关磁阻电机专用集成电路SR3P10K07A作为控制系统的控制核心。最后对样机进行了实验,实验结果表明本文采用的设计方法、转子结构和专用芯片是可行和有效的。     

基于有限元模型的SRM相电流模糊补偿控制

转矩脉动是开关磁阻电机(Switched Reluctance Motor,简称SRM)驱动系统中存在的一个突出问题。在SRM非线性电磁特性的有限元计算基础上,通过直接检测系统的输出转矩和模糊逻辑补偿控制器对SRM系统的相电流进行适当补偿,减小了转矩脉动成分。对一台四相、8/6极样机进行了仿真和实验。实验结果表明,通过对相电流的补偿控制能够使转矩脉动系数减小约50%,整个电机系统的平均输出转矩也得到了明显提高。     

基于Magnet的三相开关磁阻电动机建模与仿真研究

基于Magnet仿真环境,根据电机的结构参数,建立了三相6/4极开关磁阻电动机(Switch Reluctance Motor,SRM)的系统仿真模型。通过仿真分析,得到了电机的磁场分布,静态磁链特性以及稳态运行特性;并用实际研制电机的实验结果对仿真结果进行了验证,仿真结果与实验结果接近,验证了有限元仿真分析结果的正确性。     

Design Method for Improving Motor Efficiency of Switched Reluctance Motor

The motor efficiencies of switched reluctance motors (SRMs) are inferior to those of permanent magnet synchronous motors. This paper describes a design procedure for an SRM to obtain a higher motor efficiency. The first step in the design procedure makes clear the principle for improving the motor efficiency. The cross‐sectional and axial shapes of the rotor and stator cores are designed by magnetic field analysis with the two‐dimensional (2D) and 3D finite element method. A high‐efficiency SRM with 12 stator poles and eight rotor poles is designed. The designed SRM was produced experimentally, and was tested to verify its performance. The motor efficiency was improved in comparison to the standard SRM with six stator poles and four rotor poles.     

四相开关磁阻电机带直流偏置正弦激励特性研究

针对四相开关磁阻电机（SRM）传统方波励磁转矩脉动大的问题,提出了一种单极性正弦励磁控制方法。首先建立了两相旋转坐标系下四相SRM的数学模型,分析了带直流偏置正弦励磁时瞬时转矩,结果表明转矩和iq分量成正比并且转矩不含三相SRM单极性正弦励磁时的磁阻转矩分量。然后研究了在两相旋转坐标系下对电流分量的控制方法,转矩分量采用SPWM控制,励磁分量采用电流滞环跟踪控制。最后对本文提出的控制方法通过有限元进行仿真分析并给出实验验证。实验结果表明在该种控制方式下SRM的转矩脉动小于传统方波励磁的转矩脉动。     

新型SRM直接转矩控制系统的场路耦合联合仿真

转矩脉动是阻碍开关磁阻电机(SRM)发展的主要因素之一。采取合适的控制策略及结构改进能够抑制转矩脉动,但在研究的过程中通常需要通过仿真的方式进行快速验证。采用Simulink、Maxwell及Simplorer场路耦合多物理域联合仿真的方式,针对新型定转子开槽SRM,建立了直接转矩控制(DTC)系统,模拟分析了其在起动、加减速以及增卸负载等工况下的响应性能,验证了对转矩脉动的抑制效果。对于新型定转子开槽SRM本体建模而言,利用Maxwell建立其有限元模型,可以避免复杂的数学模型推导,且在联合仿真的过程中能够实时反映出电机内部的电磁特性,便于为电机本体结构的改进以及控制策略的优化设计提供重要依据。     

高速两相4/2结构SRM锥形转子结构优化设计

针对传统两相4/2结构开关磁阻电机存在转矩死区而无法自起动的问题,提出了一种新型锥形转子结构的开关磁阻电机。首先建立了传统转子结构和锥形转子结构的两相开关磁阻电机静态有限元模型,分别对两种结构开关磁阻电机的电感特性、静态转矩特性进行了对比分析。优化了锥形转子的偏心半径,得到了锥形转子的最优尺寸参数。仿真结果表明所设计锥形4/2结构开关磁阻电机没有转矩死区,具有自起动能力,平均电磁转矩符合高速烘干机的设计要求。最后试制了样机,搭建了控制系统的软硬件平台,进行了样机试验,实测结果验证了设计和控制方案的有效性。     

基于Ansoft Maxwell 2D的开关磁阻电机仿真研究

基于Ansoft Maxwell 2D的仿真环境，建立了开关磁阻电动机（SRM）的系统仿真模型。在建立仿真模型基础上，对电动机的基本特性进行了仿真研究，获得了电机不同位置时的磁场分布、静态电磁参数和动态性能仿真结果。仿真结果可以用于指导该型电机及其控制系统的设计和优化。