开关磁阻电动机起动性能仿真.pdf

【开关磁阻电动机起动性能仿真】是关于电机控制技术的一个专题，主要涉及开关磁阻电动机（Switched Reluctance Motor, SRM）在起动阶段的性能模拟和分析。该研究利用了MATLAB的Simulink模块进行建模和仿真。MATLAB是一款强大的数学计算软件，而Simulink则是其扩展工具，专门用于系统建模和仿真，特别是在信号处理、控制工程等领域应用广泛。 在开关磁阻电动机的研究中，作者朱小襄、张磊、张今朝和俞跃针对12/10极的SRM进行了建模。这种电机的特点在于定子有12个极，转子有10个极。他们通过Simulink建立了一相转矩、合成转矩以及转速的动态仿真模型，以此来分析不同开通角（angle of commutation）下电机的起动性能。开通角是指在电机工作时，电流被接通的时间比例，它直接影响电机的磁链和转矩。 文章指出，开关磁阻电机的磁能由电机的结构和运行状态决定。根据线性模型，转速可以通过转子位置和相电流的关系来描述。转子位置角的电感表达式采用傅立叶级数来表示，这反映了电感随转子位置变化的周期性。同时，文章提到了电磁转矩的计算公式，它是电机转矩的关键参数，影响电机的起动力矩和效率。 在实际的电力驱动系统中，通常关注的是平均转矩而非瞬时转矩。因此，研究者通过最大化每相平均转矩来优化电机的起动性能。由于SR电机在起动时反电动势较小，不会显著影响电流波形，所以常采用斩波控制（Chopped Current Control, CCC）来限制相电流峰值，保持电流为平顶波形。在不重叠区域，由于气隙较大，电流建立时间较短，开通角对电感的影响不大，因此在仿真过程中可以固定开通角。 通过以上分析，这篇研究提供了一种基于MATLAB/Simulink的开关磁阻电动机起动性能的仿真方法，有助于深入理解SRM的工作原理和优化其起动性能。这对于电机设计和控制系统开发具有重要参考价值。