開關磁阻電機轉矩脈動抑制研究*

徐 萌，王華宇，高 潔

(中國民航大學電子信息與自動化學院，天津 300300)

0 引言

開關磁阻電機(switched reluctance motor,SRM)具有結構簡單、成本低、可靠性高、調速范圍寬等優(yōu)點，SRM在各個領域中都有很大的應用潛力[1-3]。在SRM控制系統(tǒng)設計時，高效、合理、貼近實際工況的控制系統(tǒng)仿真模型，便于改變系統(tǒng)各部分的結構和參數(shù)，可以充分利用計算機仿真的優(yōu)越性，有效地節(jié)省設計時間和成本。

由于SRM固有的雙凸極結構和非線性電磁特性，很大程度上限制了它在工業(yè)上的應用。如何能夠更有效地抑制SRM換相過程中的轉矩脈動，已經(jīng)成為有關SRM的重要研究方向[4-6]。DAVARPANAH等[7]介紹了一種應用C型鐵芯的12/14三相SRM，通過與常規(guī)的12/8三相SRM比較，說明該結構提高了SRM的平均轉矩和轉矩密度。CHOI 等[8]通過改變定轉子的結構參數(shù)來影響氣隙，再通過氣隙影響電機的互感，從而減小轉矩脈動。以上文獻從SRM的本體結構方面做了優(yōu)化，但優(yōu)化過程繁瑣單一，需要反復進行仿真實驗。

ZHANG等[9]提出了將模糊邏輯引入轉矩分配函數(shù)(torque share function,TSF)中，然后利用粒子群算法對模糊隸屬函數(shù)進行優(yōu)化，仿真結果表明該方法將轉矩脈動減小了30%左右；RAMAIAH 等[10]提出了基于電機模型計算的TSF改進方法，利用有限元法分析電機的靜態(tài)特性，進而重新確定TSF的理想形狀，實驗結果顯示，該方法具有更好的電流和轉矩跟蹤性能，但是以上方法電機模型中的數(shù)據(jù)只是某一特定條件下得到的數(shù)據(jù)，如果要模擬SRM其他狀態(tài)下的仿真情況，需要重新在Maxwell中進行分析。

針對以上……