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1、·12·煤礦機電2015年第6期丁金龍．開關磁阻控制器與開關磁阻電動機功率等級不匹配情況下的控制策略研究[J]．煤礦機電，2015(6)：12—15．doi：10．16545／j．cnki．cmet．2015．06．004開關磁阻控制器與開關磁阻電動機功率等級不匹配情況下的控制策略研究丁金龍(北京中紡銳力機電有限公司，北京101102)摘要：根據(jù)開關磁阻電動機調(diào)速系統(tǒng)的基本控制原理，對不同功率等級開關磁阻電動機的控制技術進行了分析，總結出對開關磁阻控制器驅動的要求，提出在小功率開關磁阻控制器驅動大功率開關磁阻電
2、動機時，提高系統(tǒng)性能和可靠性的技術措施，并通過了實驗驗證。關鍵詞：開關磁阻控制器；電動機；調(diào)速系統(tǒng)；功率等級不匹配；控制策略中圖分類號：TM352；TPM2+．3文獻標識碼：A文章編號：1001—0874(2015)06—0012—04ResearchonControlStrategyWhenSRCandSRMPowerRatingMiss·matchedDingJinlong(BeijingZhongfangRuiliMechanical＆ElectricalEngineeringCo．，Ltd，Beijin
3、g101102，China)Abstract：Accordingtothebasicprinciplesofswitchedreluctancemotorspeedcontrolsystem，analyzesthecontroltechnologiesofswitchreluctancemotor(SRM)ofdifferentpowerlevels．Summarizesthedriverequirementsofswitchedreluctancecontroller(SRC)．Whenthelowpower
4、SRCdrivesthebigpowerSRM，theimprovementmethodsofsystemperformanceandreliabletechnologymeasuresareproposed，bywhichtheproposesareverifiedbyexperiments．Keywords：switchedreluctancecontroller(SRC)；motor；drivecontrolsystem；no-matchofpowerrating；controlstrategy0引言開關
5、磁阻電動機調(diào)速系統(tǒng)(SwitchedReluctanceDrive，簡稱SRD)是上世紀80年代發(fā)展起來的一種新型調(diào)速系統(tǒng)，目前開關磁阻控制器驅動技術發(fā)展很快，在國內(nèi)很多行業(yè)中都得到了廣泛應用。由于開關磁阻電動機的磁鏈一電流曲線的非線性特點，導致電動機輸出轉矩和電流的關系無法用表達式給出，且控制方法復雜。通常開關磁阻控制器和開關磁阻電動機是作為一個整體來進行研究，兩者均遵守等功率配套使用原則。但不同功率等級的控制器和電動機配套使用，會出現(xiàn)性能下降甚至造成控制器損壞。本文通過分析和實驗，提出了開關磁阻控制器與開關
6、磁阻電動機功率等級不匹配情況下的控制策略調(diào)整方案。1開關磁阻電動機調(diào)速系統(tǒng)控制原理三相開關磁阻電動機及其一相控制電路基本原理如圖1所示‘1
7、。圖1開關磁阻電動機調(diào)速系統(tǒng)原理圖2015年第6期煤礦機電·13·對于Ⅳ相開、關磁阻電動機，通常其各相磁路對稱獨立。每相有K對定子凸極，電動機定子的2KN個凸極在圓周上均布。電動機轉子有2K(N一1)個凸極，并在圓周上均布。設0為轉子槽與定子凸極中心線間夾角，則0是周期函數(shù)，當轉子槽中心線與給定相定子凸極中心線重合時為0，轉子凸極中心線與定子凸極中心線重合時為9。。一相定子
8、凸極中磁鏈沙與繞組電流i以及0角的關系如圖2所示。由于鐵芯具有非線性的磁化特性和磁路存在邊緣效應，p為一般值時，磁鏈特性比較復雜。沙隨著i的增加而增加，同時隨著0的增大而增大。O／。電流fA圖2磁鏈一電流曲線示意圖當0=0時，沙=Loi，其中厶為不變的電感。產(chǎn)生電磁轉矩的有效磁鏈：砂l(fā)=砂一Loi(1)保持0不變，積分：ri形2J0砂-di(2)由圖2所示是曲邊三角形OKB的面積，式(2)形表示正常換相通電時該相的有效磁共能㈨。同時在i不變的條件下，有偏導式：等=T(3)ap、一式(3)中r為該相產(chǎn)生的電磁轉矩
9、，其有效磁共能的面積是隨著日角、電流的變化而變化，從而實現(xiàn)轉矩、轉速的調(diào)節(jié)。流斬波控制(CCC)3種舊J。1)角度控制方式。主要是通過對開關角的控制來改變電流波形以及電流波形與繞組電感波形的相對位置。這種控制方式轉矩調(diào)節(jié)范圍大、電動機效率高，但不適用于低速。角度位置控制中，電流峰值主要有由旋轉電動勢限制。當轉速降低時，旋轉電動勢減小，可使電流峰值超過允許值，故該控制一般適用于較高的轉速
