參數控制對開關磁阻電機特性的影響

隨著電驅動電動車質量的下降，可以設計延長電機恒功率范圍。技術上來看，標準異步電機功率范圍最廣，其他電機的功率范圍有限，因此需要用控制算法來改善，商用永磁同步電機用于豐田混合動力驅動是拓展恒功率范圍的典型例子，對此的替代解決方案是使用特定開關磁阻電機驅動，本文分析了參數控制對開關磁阻電機功率范圍擴展的影響。

在開關磁阻電機中，轉速、電流，電壓PWM控制和單脈沖控制被應用，典型的開關磁阻電機特性包括功率轉換限制和電機本身。對于電動汽車驅動，通常恒定的轉矩范圍和恒定的功率范圍是重要的，在開關磁阻電機驅動的情況下，變更控制參數（開啟角，關閉角），可以保證特定的電機輸出功率。開啟角和關閉角影響相電流的最大值，為了保持恒定的電機輸出功率，隨著轉速的增大，需要在特定的階段預先改變開啟角和關閉角，用控制算法預測開啟角。

對小型商用電動車4相開關磁阻電機進行了設計，4相開關磁阻電機從電池供電（U=24V），它具有額定功率P=750W，轉速n=3000轉/分。導通角小于33.75°，電機控制初始相位電流條件設置為零，當導通角達到34°，連續導通開始，最大電流值增加，磁通量增加，從而導致電磁力矩的增加。實驗在控制系統中使用數字處理器DSP與軟件ControlDesk，啟用控制系統擴展控制參數變化范圍，限制最大轉速為4000轉/分，制動扭矩通過LABView應用程序在PC上設置，同時，所有電參數（電流，電壓）以及機械（轉速，負載轉矩）使用數據保存在LABView程序中。實驗證明，電機連續工作時對控制參數比較敏感，開啟角變化0.5°時，可以顯著增加電機恒定輸出功率范圍，轉速n=4000轉/分，電機連續導通后其整體效率降低。