一种开关磁阻电机控制方法
开关磁阻电机是一种新型的电机控制技术，它具有结构简单、运行可靠、适应性强等优点。下面将介绍一种开关磁阻电机的控制方法。
开关磁阻电机控制方法主要包括三个方面：起动控制、运行控制和保护控制。
首先是起动控制。在开关磁阻电机起动过程中，为了保证电机能够正常启动并达到设定的运行状态，需要进行起动控制。起动控制主要包括磁通调节和相序控制两个方面。
磁通调节是通过改变电机磁通来控制电机的起动过程。在起动时，电机的转子尚未转动，此时可以通过改变励磁电流的大小，改变磁通的大小。增大磁通可以增加电机的转矩，使得电机起动更加顺利。相应的，减小磁通可以减小电机的转矩，适用于负载较轻的情况。
相序控制是通过改变电机绕组的相序来控制电机的起动过程。在三相电源供电的情况下，改变相序可以改变电流的相位，从而改变电机的转速。通过调节相序，可以控制电机的起动速度和转向。
其次是运行控制。在电机起动成功后，需要进行运行控制以保证电机能够稳定运行。运行控制主要包括速度调节、转矩控制和回路控制三个方面。
速度调节是通过改变电机的供电频率和电压来控制电机的转速。增加供电频率和电压可以提高电机的转速，降低供电频率和电压可以降低电机的转速。通过不断调节电机的供电频率和电压，可以实现对电机转速的精确控制。
转矩控制是通过改变电机的励磁电流和绕组的相序来控制电机的转矩。增大励磁电流和改变相序可以增加电机的转矩，减小励磁电流和改变相序可以减小电机的转矩。通过调节电机的励磁电流和相序，可以实现对电机转矩的精确控制。
回路控制是通过改变电机回路的连接方式来控制电机的运行状态。例如，可以通过改变电机绕组的连接方式，将电机由星形连接改为三角形连接，从而改变电机的运行特性。
最后是保护控制。为了保证开关磁阻电机的安全运行，需要进行保护控制。保护控制主要包括过载保护、欠压保护和过热保护三个方面。
过载保护是通过监测电机的电流来判断电机是否超过额定负载。一旦电机的电流超过额定值，就会触发过载保护功能，从而停止电机的运行，避免电机过载损坏。
欠压保护是通过监测电机的电压来判断电机是否受到电压不足的影响。一旦电机的电压低于额定值，就会触发欠压保护功能，从而停止电机的运行，保护电机免受电压不足的危害。
过热保护是通过监测电机的温度来判断电机是否过热。一旦电机的温度超过额定值，就会触发过热保护功能，从而停止电机的运行，避免电机过热损坏。
综上所述，开关磁阻电机的控制方法包括起动控制、运行控制和保护控制三个方面。通过合理调节电机的磁通、相序、供电频率和电压，以及监测电机的电流、电压和温度，可以实现对开关磁阻电机的精确控制和安全运行。这种控制方法结构简单、运行可靠，适用于各种工业和家用场合。
减小开关磁阻电机转矩脉动的控制策略综述 减小开关磁阻电机转矩脉动的控制策略是电机控制领域的一个重要研究方向。下面将从以下几个方面对减小开关磁阻电机转矩脉动的控制策略进行综述。 一、开关磁阻电机的转矩脉动原因 开关磁阻电机的转矩脉动是由于电机的非线性特性和控制策略的不当造成的。电机的非线性特性主要包括磁滞、饱和、铁心损耗等，这些因素都会导致电机的转矩脉动。控制策略的不当也会导致电机的转矩脉动，比如控制参数的选择不合理、控制算法的不稳定等。 二、减小开关磁阻电机转矩脉动的控制策略 1.电流控制策略 电流控制策略是减小开关磁阻电机转矩脉动的一种有效方法。该方法通过控制电机的电流来减小转矩脉动。具体来说，可以采用PID控制器对电机的电流进行控制，同时结合电机的数学模型进行优化控制，从而实现减小电机转矩脉动的目的。 2.磁链控制策略
磁链控制策略是另一种减小开关磁阻电机转矩脉动的方法。该方法通过控制电机的磁链来减小转矩脉动。具体来说，可以采用磁链控制器对电机的磁链进行控制，同时结合电机的数学模型进行优化控制，从而实现减小电机转矩脉动的目的。 3.多电平逆变器控制策略 多电平逆变器控制策略是一种新型的减小开关磁阻电机转矩脉动的方法。该方法通过采用多电平逆变器来控制电机的电压和电流，从而实现减小电机转矩脉动的目的。具体来说，可以采用PWM控制器对多电平逆变器进行控制，同时结合电机的数学模型进行优化控制，从而实现减小电机转矩脉动的目的。 三、总结 减小开关磁阻电机转矩脉动的控制策略是电机控制领域的一个重要研究方向。本文从开关磁阻电机的转矩脉动原因和减小转矩脉动的控制策略两个方面进行了综述。电流控制策略、磁链控制策略和多电平逆变器控制策略是减小开关磁阻电机转矩脉动的三种有效方法。这些方法可以结合电机的数学模型进行优化控制，从而实现减小电机转矩脉动的目的。
开关磁阻发电系统工作原理和控制方案 开关磁阻发电系统由双凸极磁阻电机、双向功率变换器、转子位置检测器(或非直接位置检测器)和控制器组成。发电控制系统根据电机的位置检测器产 生的转子位置信号控制功率开关电路中开关管的通断，改变相电流的生成位置，使电磁转矩为负，使机械能转化为电能。电机为12/8结构，转子上无绕组，定子每个齿极上设有一个集中线圈，径向相对的两个线圈形成一对磁极，称为一相。这样共组成6相，可满足双通道开关磁阻发电系统的需要。本研究以单通道为例，简要阐述其工作原理和控制方法。 开关磁阻发电机工作状态电流波形如图1所示。图1中，θ角定义为该相转子齿槽轴线与定子齿极轴线之间的夹角。当转子槽轴线重合时，该相电感最小(定义为θ=0°)，当转子齿极轴线与相应定子齿极轴线重合(定义θ=θm)时，该相电感最大。根据电磁场基本理论，伴随磁场的存在，电机转子的电磁转矩同时存在，可以表示为： 若在电感下降区形成电流，产生负转矩，即电机吸收机械能，并可能把它转换成电能输出，故此时开关磁阻电机为发电机工作。 开关磁阻电机控制参数较多，控制灵活，这也是开关磁阻电机的优点之一。对于开关磁阻发电系统有3种常用的控制方案：脉宽调制控制、角度位置控制和电流斩波控制。本研究设计的控制系统运用的是角度位置控制方案。根据图 1中相电流波形可知，θ1和θ2分别为开通角和关断角，即主开关管开通和关断时对应的转子位置角度，对其进行调节可影响发电的励磁过程及相电流。通常开通角θ1在θm之前即在电感上升区，关断角θ2 在θm之后即在电感下降区，开通角提前、关断角推后都可以增加励磁时间、增大励磁电流ic，从而加大励磁强度。角度控制的优点是电机转矩调节范
江苏大学硕士学位论文 摘要 开关磁阻电机是上世纪70年代发展起来的新型调速电机，具有结构简单坚固、起动性能好、成本低、容错性好、可四象限运行等突出优点。ISAD（Integrated Starter Alternator Damper）系统是混合动力汽车中起动、助力、发电、阻尼多功能一体化的系统。将开关磁阻电机应用于混合动力汽车ISAD系统，可提高汽车整车性能，降低汽车油耗和排放，具有很好的应用前景和研究价值。 本文以12/10结构开关磁阻电机在混合动力汽车ISAD系统中的应用为研究背景，重点研究了开关磁阻电机在起动、助力、发电状态的运行控制。结合开关磁阻电机的数学模型，分析了开关磁阻电机在电动与发电状态下的运行特点。根据ISAD系统的性能要求，分别提出了开关磁阻电机在起动、助力、发电三种工作模式下的控制方法。在此基础上，构建了开关磁阻电机的ISAD系统实验平台，设计了开关磁阻电机的控制软件。所设计的开关磁阻电机ISAD系统，通过对不同状态下反馈输入，判断运行状态并根据所在状态调节控制参数。能够在一定负载下带载起动；在助力状态下以效率最优和转矩最优模式为发动机助力；在发电状态，能够为蓄电池提供恒流和恒压两种模式的闭环充电。实验证明，研究的开关磁阻电机ISAD系统运行控制方法性能良好，具有很好的应用前景。 关键词：开关磁阻电机，ISAD，混合动力汽车，DSP I
江苏大学硕士学位论文 AΒSTRACT Switched Reluctance Motor（SRM）is a novel drive machine developed since 1970s, with the inherent characteristics of simple and rugged construction, good start performance, low-cost, fault tolerant and four-quadrant operation capability,. Integrated Starter Alternator Damper (ISAD）is a system within Hybrid Electrical Vehicle (HEV), combining the starter, alternator, and Damper. The application of SRM in ISAD is prospective for .well performances of the whole HEV, lower oil consumption and emission. Focused on a 12/10 SRM applied in ISAD for HEV, the control scheme of SRM is studied. Considering the mathematical model of SRM, the characteristics of SRM in the motor and generator operation are analyzed . According to the performance requirement of ISAD, control strategies of SRM in starter, booster and Alternator modes are presented respectively. Then the SRM-based ISAD experimental platform is established, the control software is also designed. The designed system recognizes running mode with the current and voltage feedback, and then adjusts control parameters accordingly. When in starter mode, it starts with load to idle speed. When in boost mode, it boosts the engine with efficiency and torque optimum. When in alternator mode, it charges battery with current-constant mode or voltage-constant mode. The experimental results illuminates the performances of the designed ISAD system based on SRM and justify the presented control strategy. KEY WORDS: SRM , ISAD , HEV , DSP II
开关磁阻电机控制系统 摘要:开关磁阻电机(SRM)是一种新型调速电机，是继变频调速系统、无刷直流电动机调速系统的最新一代调速系统。它的结构简单坚固，调速范围宽，系统可靠性高,可以进一步提升系统的安全稳定性。 关键词：驱动系统；电动机；开关磁阻电机 1引言 开关磁阻电机是SRD系统中实现能量转换的部件,也是SRD系统有别于其他电动机驱动系统的主要标志。与反应式步进电机相似,SR电机系双凸极源可变磁阻电动机,其定,转子的凸极均由普通硅钢片叠压而成,且定,转子极数不同。定子上装有简单的集中绕组,转子只由叠片构成,没有绕组和永磁体。功率变换器向SR 电机提供运转所需的能量,由蓄电池和交流电整流后得到知的直流电供电。控制器是系统的中枢。它综合处理速度指令,速度反馈信号及电流传感器,位置传感器的反馈信息,控制功率变换器中道主开关器件的工作状态。 2电动机的种类区分 如今最常使用的电动机分别有一下四类 （1）直流电动机 直流电动机的成本低廉、电路简单、易于实现平滑调速，同时有着良好的四象限运行能力，满足用于电动汽车的部分需求。
然而传统直流电机存在机械换向器和电刷，运行中会产生电火花和电磁辐射，从而干扰到车辆的电子控制系统，不利于车联网体系的建立。除此之外，机械换 向器有着极为复杂的结构，难以简单制造且使车速到达高速。 （2）交流感应电机 交流感应电机一般采用六用鼠笼型的结构，对比与其他电机，三相鼠笼型电 动机成本较低，运行效率高，拥有良好的可靠性的同时便于维修的优点，而且体 积小。通过一定的控制策略，，交流感应电机也可以实现类似于直流电机的良好 调速特性。但与此同时，交流感应电机用电量大，在使用过程中发热严重，调 速性能不佳，控制系统复杂且需要一定的成本。 （3）无刷永磁电机 永磁电机是一种高性能新兴电机。永磁无刷直流电机结构中不含换向器和电刷，这样一来永磁电机一方面继承了直流电机优秀的调速性能又避免了机械换向 器和电刷带来的负面影响。相较于此前介绍的几种电机，永磁电机有更高的功率 和转矩，极限转速高、制动性能好。散热性能更好。加之永磁电机也具有优异的 四象限运行能力，使得永磁电机作为较晚出现的电动车用电机却后来者居上，近 些年来表现出越来越迅猛的发展势头。然而，在应用反面永磁电机有几个不可回 避的缺点。其一，永磁材料受温度影响大，在大电流负载时，温度的上升会导致 永磁材料性能下降。其二、受限于转子磁轭与定子之间安装的机械强度，永磁电 机难以承受高速运行状态。其三、稀土永磁体的价格昂贵，导致永磁电机的制造 成本上升。其四、大型稀土永磁体会吸引周围飞散的金属碎屑，对电极稳定运行 不利。其五、受限于自身的结构及材料特点，永磁电机难以获得高于基速两倍及 以上的转速。这些问题在实际应用中限制了永磁电机的适用范围。 （4）开关磁阻电机 开关磁阻电机（SRM）是一种双凸极变磁阻电机，转子不含永磁体而是由硅 钢片叠压而成。从结构上来看对比与其他电机，开关磁阻电机相对较为稳定，并 且在转速、转矩方面的调速范围更广，并且在可靠性已经稳定方面，开关磁阻电
开关磁阻电机控制原理 首先，让我们来了解SRM的工作原理。SRM由铁心、定子和转子组成，其中定子是由若干个相间的线圈组成，而转子则是由多个齿隙组成。当施 加电流到定子线圈时，线圈产生磁场并吸引转子上的磁极，使得转子转动。与其他类型的电机相比，SRM没有永磁体，因此其转子结构更简单。 1. 电流控制（Current Control）： SRM的电流控制是通过施加电流来控制电机的转矩和速度。首先需要 测量电机的位置和速度，以便根据实际情况调整电流。通常使用位置传感 器（如霍尔传感器）来测量转子位置，然后通过计算得到电机的速度。基 于这些测量结果，控制器可以确定如何调整电流的大小和方向，以实现所 需的转矩和速度。 在电流控制过程中，还需要考虑到电机的特性和限制。例如，如果电 流过大，可能会导致电机过热或损坏。因此，控制器需要根据电机的额定 电流和温度来限制电流的大小。此外，还需要考虑到电机的响应时间，以 确保电流调整的快速性和准确性。 2. 位置控制（Position Control）： SRM的位置控制是用于确定和保持转子的精确位置。在SRM中，转子 的位置是由电流和磁场之间的相对位置决定的。通常使用位置传感器（如 霍尔传感器或编码器）来测量转子位置，并将这些位置信息传递给控制器。控制器使用这些位置信息来调整电流的大小和方向，以将转子移动到所需 的位置。 在位置控制过程中，控制器需要根据转子的位置误差来决定调整电流 的方向和大小。通常使用位置反馈控制算法（如PID控制）来实现这一目
标。控制器将位置误差和其他参数（如转子惯性、负载和电机特性）纳入考虑，并根据算法的要求来调整电流。在实际应用中，位置控制通常需要考虑到转子位置的精确性以及抗干扰和鲁棒性等问题。 总结起来，开关磁阻电机的控制原理主要包括电流控制和位置控制两个方面。电流控制用于调整电机的转矩和速度，而位置控制用于确定和保持转子的精确位置。控制器根据电机的特性和限制，使用合适的控制算法来实现所需的控制效果。通过合理的电流和位置控制，可以使SRM具备优秀的性能和可靠性，适用于各种应用场景。
开关磁阻电机的原理及其控制系统 开关磁阻电机80年代初随着电力电子、微电脑和控制理论的迅速发展而发展起来的一种新型调速驱动系统。具有结构简单、运行可靠、成本低、效率高等突出优点，目前已成为交流电机调速系统、直流电机调速系统、无刷直流电机调速系统的强有力的竞争者。 一、开关磁阻电机的工作原理 开关磁阻电机的工作原理遵循磁磁阻最小原理，即磁通总是要沿着磁阻最小路径闭合。因此，它的结构原则是转子旋转时磁路的磁阻要有尽可能大的变化。所以开关磁阻电动机采用凸极定子和凸极转子的双凸极结构，并且定转子极数不同。 开关磁阻电机的定子和转子都是凸极式齿槽结构。定、转子铁芯均由硅钢片冲成一定形状的齿槽，然后叠压而成，其定、转子冲片的结构如图1所示。
图1：开关磁阻电机定、转子结构图 图1所示为12/8极三相开关磁阻电动机，S1. S2是电子开关，VD1, VD2是二极管，是直流电源。 电机定子和转子呈凸极形状，极数互不相等，转子由叠片构成，定子绕组可根据需要采用串联、并联或串并联结合的形式在相应的极上得到径向磁场，转子带有位置检测器以提供转子位置信号，使定子绕组按一定的顺序通断，保持电机的连续运行。电机磁阻随着转子磁极与定子磁极的中心线对准或错开而变化，因 为电感与磁阻成反比，当转子磁极在定子磁极中心线位置时，相绕组电感最大，
当转子极间中心线对准定子磁极中心线时，相绕组电感最小。 当定子A相磁极轴线OA与转子磁极轴线O1不重合时，开关S1, S2合上，A相绕组通电，电动机内建立起以OA为轴线的径向磁场，磁通通过定子扼、定子极、气隙、转子极、转子扼等处闭合。通过气隙的磁力线是弯曲的，此时磁路的磁导小于定、转子磁极轴线重合时的磁导，因此，转子将受到气隙中弯曲磁力线的切向磁拉力产生的转矩的作用，使转子逆时针方向转动，转子磁极的轴线O1向定子A相磁极轴线OA趋近。当OA和O1轴线重合时，转子己达到平衡位置，即当A相定、转子极对极时，切向磁拉力消失。此时打开A相开关S1, S2，合上B相开关，即在A相断电的同时B相通电，建立以B相定子磁极为轴线的磁场，电动机内磁场沿顺时针方向转过300，转子在磁场磁拉力的作用下继续沿着逆时针方向转过15,。依此类推，定子绕组A-B-C三相轮流通电一次，转子逆时针转动了一个转子极距Tr(T.=2π/N,)，对于三相12/8极开关磁阻电机，45，定子磁极产生的磁场轴线则顺时针移动了3×30'=90'空间角。可T=3600/8=o 见，连续不断地按A-B-C-A的顺序分别给定子各相绕组通电，电动机内磁场轴线沿A-B-C-A的方向不断移动，转子沿A-C-B-A的方向逆时针旋转。如果按 A-C-B-A的顺序给定子各相绕组轮流通电，则磁场沿着A-C-B-A的方向转动，转子则沿着与之相反的A-B-C-A方向顺时针旋转。 二、开关磁阻电机的控制原理 传统的PID控制一方面参数的整定没有实现自动化，另一方面这种控制必须精确地确定对象模型。而开关磁阻电动机( SRM) 得不到精确的数学模型, 控制参数变化和非线性, 使得固定参数的PID 控制不能使开关磁阻电动机控制系统在各种工况下保持设计时的性能指标。
一种开关磁阻电机控制方法 开关磁阻电机是一种新型的电机控制技术，它具有结构简单、运行可靠、适应性强等优点。下面将介绍一种开关磁阻电机的控制方法。 开关磁阻电机控制方法主要包括三个方面：起动控制、运行控制和保护控制。 首先是起动控制。在开关磁阻电机起动过程中，为了保证电机能够正常启动并达到设定的运行状态，需要进行起动控制。起动控制主要包括磁通调节和相序控制两个方面。 磁通调节是通过改变电机磁通来控制电机的起动过程。在起动时，电机的转子尚未转动，此时可以通过改变励磁电流的大小，改变磁通的大小。增大磁通可以增加电机的转矩，使得电机起动更加顺利。相应的，减小磁通可以减小电机的转矩，适用于负载较轻的情况。 相序控制是通过改变电机绕组的相序来控制电机的起动过程。在三相电源供电的情况下，改变相序可以改变电流的相位，从而改变电机的转速。通过调节相序，可以控制电机的起动速度和转向。 其次是运行控制。在电机起动成功后，需要进行运行控制以保证电机能够稳定运行。运行控制主要包括速度调节、转矩控制和回路控制三个方面。
速度调节是通过改变电机的供电频率和电压来控制电机的转速。增加供电频率和电压可以提高电机的转速，降低供电频率和电压可以降低电机的转速。通过不断调节电机的供电频率和电压，可以实现对电机转速的精确控制。 转矩控制是通过改变电机的励磁电流和绕组的相序来控制电机的转矩。增大励磁电流和改变相序可以增加电机的转矩，减小励磁电流和改变相序可以减小电机的转矩。通过调节电机的励磁电流和相序，可以实现对电机转矩的精确控制。 回路控制是通过改变电机回路的连接方式来控制电机的运行状态。例如，可以通过改变电机绕组的连接方式，将电机由星形连接改为三角形连接，从而改变电机的运行特性。 最后是保护控制。为了保证开关磁阻电机的安全运行，需要进行保护控制。保护控制主要包括过载保护、欠压保护和过热保护三个方面。 过载保护是通过监测电机的电流来判断电机是否超过额定负载。一旦电机的电流超过额定值，就会触发过载保护功能，从而停止电机的运行，避免电机过载损坏。 欠压保护是通过监测电机的电压来判断电机是否受到电压不足的影响。一旦电机的电压低于额定值，就会触发欠压保护功能，从而停止电机的运行，保护电机免受电压不足的危害。
开关磁阻电机的原理及其控制系统 1.工作原理： 开关磁阻电机是一种以磁阻为主要工作原理的电机。它利用电流在磁阻元件中产生的磁阻变化，从而实现驱动电机转动。该电机主要由定子和转子两部分组成。定子中心构造有磁阻元件（如磁阻电阻块或磁阻隐藏产生器），制造磁场，而转子是磁场作用下的动力元件。电机通过改变定子和转子之间的磁阻关系来实现转矩调速。 工作过程如下： (1)当电机通电时，定子中的磁场会激励转子周围的物质，并产生磁阻。 (2)通过改变通电线圈的电流方向，可以改变磁场中的磁阻分布和大小。 (3)转子在磁场影响下，会发生转动，转动角度和方向与磁阻的变化有关。 (4)控制系统通过改变电流的大小和方向，以调节磁场中的磁阻，从而控制电机的转速和转矩。 2.控制系统： (1)电源供应：控制系统需要提供稳定的电源供应，以保证电机正常工作。可以采用直流电源或交流电源供电，根据实际要求进行选择。 (2)电流控制：电流控制是开关磁阻电机的关键。通过改变电流的大小和方向，可以实现对电机的转速和转矩的调节。可以采用PID控制算法等来实现电流的闭环控制。
(3)角度控制：角度控制是实现电机转动角度的控制手段。可以通过位置传感器等装置来检测电机转子的位置，然后通过控制系统来调整电流方向和大小，从而实现电机转子在指定角度上停留或转动。 (4)速度控制：速度控制是根据实际需求来调节电机转速的手段。可以通过改变电流的大小和方向，或者改变供电频率等方式来实现速度的调节。 总结： 开关磁阻电机是一种利用磁阻变化实现驱动的电机，通过改变电流的大小和方向，可以实现对电机的转速和转矩的调节。其控制系统主要包括电源供应、电流控制、角度控制和速度控制等部分。利用这些控制手段，可以实现对开关磁阻电机的精确控制，满足各种实际应用需求。
开关磁阻电机的设计与应用 引言 开关磁阻电机是一种新型的电机，具有结构简单、体积小、响应快、效率高等优点，在工业生产和家用电器等领域得到广泛应用。本文将介绍开关磁阻电机的设计原理、构造和工作方式，并探讨其在不同领域的应用。 1. 开关磁阻电机的设计原理 开关磁阻电机是通过控制磁场的方向和大小来实现转动，其设计原理基于磁阻效应和磁场的反转。当电流通过绕组时，会产生一个磁场，根据右手定则，当磁阻材料中的磁场方向与绕组的磁场方向相反时，就会出现瞬时的磁流偏移，导致磁场的反转。通过不断地反转磁场的方向，可以产生连续的转动力。 2. 开关磁阻电机的构造 开关磁阻电机主要由转子、定子和驱动电路组成。 2.1 转子 转子是开关磁阻电机的核心部件，由磁阻材料制成。磁阻材料通常采用铁短路片或磁铁片，具有高导磁性和低磁饱和性。转子上绕有线圈，通过控制线圈通电情况，可以控制转子的磁场方向和大小。 2.2 定子 定子是开关磁阻电机中固定的部件，用于产生或感应磁场。定子一般由永磁体或电磁体构成，永磁体具有固定的磁场，电磁体则通过外部电源提供磁场。定子的磁场与转子的磁场交互作用，产生转动力。 2.3 驱动电路 驱动电路是控制开关磁阻电机正常工作的关键部分，它负责提供正确的电流和电压信号，并控制磁场的反转。驱动电路一般由电能转换器、控制芯片和传感器组成。 3. 开关磁阻电机的工作方式 开关磁阻电机主要有两种工作方式：单相工作和多相工作。
3.1 单相工作 单相工作是指开关磁阻电机通过单个绕组进行驱动，具有结构简单、成本低的优点。但由于只有一个驱动绕组，单相工作的开关磁阻电机转速较低，扭矩较小，适用于一些低负载和速度要求不高的应用。 3.2 多相工作 多相工作是指开关磁阻电机通过多个绕组进行驱动，具有转速高、扭矩大的优点。多相工作的开关磁阻电机可以灵活控制磁场的变化，达到更高的效率和更精确的转动性能。但多相工作的开关磁阻电机相对于单相工作来说，结构复杂，成本较高。 4. 开关磁阻电机的应用领域 开关磁阻电机在工业生产和家用电器领域有广泛的应用。 4.1 工业生产 在工业生产中，开关磁阻电机可用于控制机械臂、输送带、自动门等装置的转动。其结构简单、响应快的特点使其在自动化生产线上具有重要作用。 4.2 家用电器 开关磁阻电机广泛应用于家用电器，如洗衣机、电风扇、空调等。开关磁阻电机具有体积小、噪音低、启动快的特点，适合家庭环境使用。 4.3 交通工具 开关磁阻电机还可应用于交通工具，如电动自行车、电动汽车等。开关磁阻电机可以根据不同的驱动需求进行优化设计，以实现高效能、节能的动力输出。 结论 开关磁阻电机凭借其结构简单、体积小、响应快、效率高等特点，具有广泛的应用前景。在不断的技术创新下，开关磁阻电机将进一步改进和发展，为工业生产和生活带来更多便利和效益。
开关磁阻电机的原理与其控制系统 开关磁阻电机80年代初随着电力电子、微电脑和控制理论的迅速发展而发展起来的一种新型调速驱动系统。具有结构简单、运行可靠、成本低、效率高等突出优点，目前已成为交流电机调速系统、直流电机调速系统、无刷直流电机调速系统的强有力的竞争者。 一、开关磁阻电机的工作原理 开关磁阻电机的工作原理遵循磁磁阻最小原理，即磁通总是要沿着磁阻最小路径闭合。因此，它的结构原则是转子旋转时磁路的磁阻要有尽可能大的变化。所以开关磁阻电动机采用凸极定子和凸极转子的双凸极结构，并且定转子极数不同。 开关磁阻电机的定子和转子都是凸极式齿槽结构。定、转子铁芯均由硅钢片冲成一定形状的齿槽，然后叠压而成，其定、转子冲片的结构如图1所示。
图1：开关磁阻电机定、转子结构图 图1所示为12/8极三相开关磁阻电动机，S1. S2是电子开关，VD1, VD2 是二极管，是直流电源。 电机定子和转子呈凸极形状，极数互不相等，转子由叠片构成，定子绕组可根据需要采用串联、并联或串并联结合的形式在相应的极上得到径向磁场，转子带有位置检测器以提供转子位置信号，使定子绕组按一定的顺序通断，保持电机的连续运行。电机磁阻随着转子磁极与定子磁极的中心线对准或错开而变化，因为电感与磁阻成反比，当转子磁极在定子磁极中心线位置时，相绕组电感最大，当转子极间中心线对准定子磁极中心线时，相绕组电感最小。 当定子A相磁极轴线OA与转子磁极轴线O1不重合时，开关S1, S2合上，A 相绕组通电，电动机建立起以OA为轴线的径向磁场，磁通通过定子扼、定子极、气隙、转子极、转子扼等处闭合。通过气隙的磁力线是弯曲的，此时磁路的磁导小于定、转子磁极轴线重合时的磁导，因此，转子将受到气隙中弯曲磁力线的切向磁拉力产生的转矩的作用，使转子逆时针方向转动，转子磁极的轴线O1向定子A相磁极轴线OA趋近。当OA和O1轴线重合时，转子己达到平衡位置，即当A相定、转子极对极时，切向磁拉力消失。此时打开A相开关S1, S2，合上B 相开关，即在A相断电的同时B相通电，建立以B相定子磁极为轴线的磁场，电动机磁场沿顺时针方向转过300，转子在磁场磁拉力的作用下继续沿着逆时针方向转过15,。依此类推，定子绕组A-B-C三相轮流通电一次，转子逆时针转动了一个转子极距Tr(T.=2π/N,)，对于三相12/8极开关磁阻电机，T=3600/8=o 45，定子磁极产生的磁场轴线则顺时针移动了3×30'=90'空间角。可见，连续不断地按A-B-C-A的顺序分别给定子各相绕组通电，电动机磁场轴线沿A-B-C-A的方向不断移动，转子沿A-C-B-A的方向逆时针旋转。如果按A-C-B-A的顺序给定子各相绕组轮流通电，则磁场沿着A-C-B-A的方向转动，转子则沿着与之相反的 A-B-C-A方向顺时针旋转。 二、开关磁阻电机的控制原理 传统的PID控制一方面参数的整定没有实现自动化，另一方面这种控制必须精确地确定对象模型。而开关磁阻电动机( SRM) 得不到精确的数学模型, 控制参数变化和非线性, 使得固定参数的 PID 控制不能使开关磁阻电动机控制系统在各种工况下保持设计时的性能指标。 模糊控制器是一种近年来发展起来的新型控制器，其优点是不需要掌握受控对象的精确数学模型，而根据人工控制规则组织控制决策表，然后由该表决定控制量的大小。因此采用模糊控制, 对开关磁阻电动机（SRM）进行控制是改善系统性能的一种途径。但在实践中发现, 常规模糊控制器的设计存在一些不足, 如控制表中数据有跳跃, 平滑性较差, 这对控制效果有影响。
开关磁阻电机控制策略研究 摘要：开关磁阻电机驱动系统（SRD）是近20年得到迅速发展的一种交流调速系统。其结构简单、工作可靠、效率高和成本较低等优点而具有相当的竞争力。本文首先介绍了开关磁阻电机控制策略的研究现状和趋势，推导了开关磁阻电机的数学模型，然后详细介绍了两步换相控制、基于转矩分配函数的转矩控制、智能控制、直接瞬时转矩控制等控制策略。又基于Matlab/Simulink仿真验证了开通角、关断角对电机电流转矩的影响，最后得出以转矩为控制对象的新型控制策略仍将进一步发展。 关键词：开关磁阻电机；转矩分配函数;直接瞬时转矩控制； Control Method of Switch Reluctant Motor ‘ Abstract：Switched reluctance motor drive system (SRD) is a kind of ac speed regulating system with nearly 20 years rapid development 。Its simple structure，reliable operation, high efficiency and low cost advantages are quite competitive.This dissertation first introduces the research status and the control strategy of the switched reluctance motor trend, the mathematical model of the switch magneto is deduced，and then introduced the two—step commutation control，based on the torque distribution function of torque control, intelligent control，direct instantaneous torque control and so on.And based on the Matlab/Simulink ，the influence of the opening Angle, shut off the Angle to the motor torque were verified，finally concluded that the new control strategy will continue to develop further with the torque as the object. Key words: switched reluctant motor; torque share function ；direct instantaneous torque control(DITC)
基于 SVM 的开关磁阻电动机 PID 直接转矩控制 佚名 【摘要】针对一般开关磁阻电动机直接转矩控制采用滞环控制所存在的较大转矩脉动的问题，结合空间矢量调制（ SVM）技术，提出一种基于SVM的开关磁阻电动机PID直接转矩控制的方法，转矩环采用PID控制，PID输出作为参考电压矢量，由于电压矢量与转矩近似成正比关系，故实现了转矩的连续控制。为了验证该方法的有效性，对开关磁阻电动机一般直接转矩控制及基于SVM的PID直接转矩控制进行了仿真，仿真结果表明基于SVM的PID直接转矩控制能够精确控制转矩，转矩脉动小于一般的直接转矩控制。%Combining the space vector modulation technology to solve the bigger torque ripple problem of the conventional direct torque control with the hysteresis loop control in this paper .A direct torque PID control was presented of switched reluctance motor based on SVM ,which can control the torque continu-ously with the PID torque loop ,because torque is approximately proportionate to the voltage vector deter-mined by the torque PID controller .The simulation was accomplished to verify the validity of the proposed method of the conventional direct torque control and the direct torque PID control ,the simulation results showed that the direct torque PID control based on SVM can control the torque accurately ,torque ripple is less than the conventional direct torque control . 【期刊名称】《蚌埠学院学报》 【年(卷),期】2015(000)004
(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利说明书 (10)申请公布号CN 114520616 A (43)申请公布日2022.05.20 (21)申请号CN202111307048.3 (22)申请日2021.11.05 (71)申请人宁波方太厨具有限公司 地址315336 浙江省宁波市杭州湾新区滨海二路218号 (72)发明人杜杉杉茅忠群诸永定 (74)专利代理机构宁波诚源专利事务所有限公司 代理人徐雪波;陈洪娜 (51)Int.CI H02P25/08 H02P25/22 H02P23/24 H02P23/03 H02K29/10 权利要求说明书说明书幅图(54)发明名称 开关磁阻电机的控制方法、采用该 控制方法的料理机以及料理机控制方法 (57)摘要 一种开关磁阻电机的控制方法，其 特征在于，包括有如下步骤：步骤一、程 序开始，初始化设置；步骤二、电机启 动，并按照设定的转动方向旋转；步骤
三、电机运行在正常工作模式下；步骤 四、判断电机是否发生堵转，如是，则执 行步骤五；如否，则返回步骤三；步骤 五、电机按照预设模式进行反向转动，并 返回步骤四。本发明还公开了一种采用上 述控制方法的料理机以及该料理机的控制 方法。本发明的优点在于：预设转矩增加 上限，使得电机在料理食物(炒菜)遇到阻 力的情况下能够缓慢加力，模仿了实际炒 菜过程中左右翻炒食物的动作，能够保持 食物的完整性，适用于料理机的炒菜模 式。 法律状态 法律状态公告日法律状态信息法律状态 2022-05-20公开发明专利申请公布 2022-06-07实质审查的生效IPC(主分 类):H02P25/08专利申请 号:2021113070483申请 日:20211105 实质审查的生效
磁悬浮开关磁阻电机基本参数与控制方法的研究-概 述说明以及解释 1.引言 1.1 概述 磁悬浮开关磁阻电机是一种新型的电机结构，具有高效、省能、低噪音、可靠性强等优点，因此在工业生产中得到了广泛的应用和研究。本文旨在对磁悬浮开关磁阻电机的基本参数和控制方法进行研究，以期为该电机的设计和应用提供理论支持和技术指导。 在文章的引言部分，我们首先对磁悬浮开关磁阻电机的概述进行简要介绍。磁悬浮开关磁阻电机利用磁悬浮技术和磁阻电机原理，实现了电机转子与定子之间完全无接触的工作方式。与传统的机械接触电机相比，磁悬浮开关磁阻电机不仅摆脱了摩擦和磨损带来的能量损耗和噪音问题，而且由于没有机械接触，增加了电机寿命和可靠性。 在磁悬浮开关磁阻电机的结构中，磁悬浮技术负责实现电磁悬浮效果，通过磁场驱动转子在空中悬浮。而磁阻电机原理则用于驱动转子的旋转运动，利用磁阻力实现对转子的控制。通过这种结合，磁悬浮开关磁阻电机实现了高效、低损耗、稳定和可持续的工作状态。 本文将深入研究磁悬浮开关磁阻电机的基本参数和控制方法。在基本
参数的部分，我们将对电机的电流、电压、功率等关键参数进行分析和研究，了解这些参数对电机性能的影响。在控制方法的部分，我们将研究如何通过调整电机的电流、电压和磁场等控制要素，实现对电机的精确控制和高效能量转换。 通过对磁悬浮开关磁阻电机的基本参数和控制方法的研究，我们可以更好地理解电机的工作原理和性能特点，为电机的设计、制造和应用提供科学的依据。同时，通过优化电机的参数和控制方法，我们可以进一步提高电机的效率和可靠性，促进电机技术的发展和应用的推广。 在本文的正文部分，我们将详细介绍磁悬浮开关磁阻电机的基本参数和控制方法，并通过实验和仿真分析，验证这些参数和方法的有效性和可行性。最后，我们将总结磁悬浮开关磁阻电机的研究成果，并展望未来的发展方向和应用前景。 通过本文的研究，我们对磁悬浮开关磁阻电机的基本参数和控制方法有了全面的了解，可以为电机的设计和应用提供重要的理论指导和实践经验。 1.2文章结构 1.2 文章结构 本文共分为引言、正文和结论三个部分。具体结构如下：
开关磁阻电机控制器的优化调整电路及优化 方法 开关磁阻电机是一种新型的电动机控制技术，其在能效高、响应快、可靠性强等方面具有明显的优势。为了进一步提升开关磁阻电机的性能，优化调整电路的设计与方法成为关键。本文将从电机控制器的优 化调整电路以及优化方法两个方面进行深入的探讨。 一、开关磁阻电机控制器的优化调整电路 为了实现对开关磁阻电机的有效控制，优化调整电路的设计至关重要。以下是几种常见的优化调整电路： 1. 电流传感电路：电流传感电路主要用于检测电机的工作电流，通 过采集电流信号可以实时监测电机的工作状态。在优化调整电路中， 合理设计电流传感电路可以提高电机的工作效率和稳定性。 2. 驱动电路设计：驱动电路是实现对电机正常工作的基础，好的驱 动电路设计可以保证电机的工作效率和稳定性。在优化调整电路中， 应采用高质量的驱动电路，确保电流和电压的准确控制，提高电机的 响应速度和效能。 3. 电源滤波电路：电源滤波电路主要是为了减小电机系统中的电源 噪声和干扰。在优化调整电路中，采用有效的电源滤波电路可以提高 电机的工作质量和稳定性，减小不必要的噪声干扰。
4. 温度保护电路：温度保护电路可以监测电机的工作温度，并在超过安全温度范围时及时采取保护措施。在优化调整电路中，合理设计温度保护电路可以避免电机过热而损坏，提高电机的可靠性和寿命。 5. 控制信号采集电路：控制信号采集电路用于采集外部控制信号，通过与电机的工作状态相匹配，实现对电机的控制。在优化调整电路中，合理设计控制信号采集电路可以保证电机的精准控制，提高电机的响应速度和稳定性。 二、开关磁阻电机控制器的优化方法 在设计开关磁阻电机控制器的过程中，优化方法是实现高性能电机控制的重要手段。以下是几种常用的优化方法： 1. 目标函数优化：通过建立适当的目标函数，利用数学优化方法对电机控制器的参数进行调整，以达到设计要求。目标函数可以包括电机的工作效率、响应速度、功耗等指标，综合考虑各种因素进行全局优化。 2. 算法优化：通过改进电机控制算法，提高电机的控制性能。常用的算法优化方法包括PID控制算法、模糊控制算法、神经网络控制算法等。选择合适的算法优化方法可以提高电机的动态性能和鲁棒性。 3. 参数整定：对电机控制器的参数进行合理的整定，以达到最佳的控制效果。参数整定可以通过试验与实验相结合的方法进行，根据实际情况对参数进行逐步调整，找到最佳的参数组合。
电机电流的傅立叶分解 基于电感傅里叶分解的开关磁阻电机电流滞环控制方法技术 【专利摘要】本专利技术公开了一种，该控制方法首先对开关磁阻电机的一相绕组电感波形进行傅里叶分解，由总参考转矩值经过一个转矩分配环节得出分配到各导通相的参考转矩值，再通过所建立的电感模型计算得到参考电流值，把参考电流值与实时反馈电流值进行滞环比较，以此来控制开关管的开通和关断，进而得到平滑的电磁转矩。本专利技术提出的相比于传统开关磁阻电机电流滞环控制，能够有效抑制转矩脉动，使开关管的开关次数明显减小，电感模型比较简单，易于工程实现，具有良好的实用性和经济性。 【专利说明】 本专利技术涉及一种基于电感波形进行傅里叶分解，间接得到简化转矩-电流数学模型，进而根据参考转矩得出参考电流实施电流滞环控制的开关磁阻电机控制方法，属于电机控制技术。 【技术介绍】 随着电力电子技术、微电子技术和自动控制技术的发展，尤其是稀土永磁材料出口限制所引起的价格上涨，开关磁阻电机的应用将越来越广泛。一方面，开关磁阻电机作为一种电励磁电机，其定转子均由普通硅钢片压叠制成，转子上既无永磁体也无绕组，定子上只有集中式绕组线圈。简单的双凸极结构使得开关磁阻电机具有制造容易、成本低、结构牢靠、体积小、重量轻、散热方便的优点。另一方面，开关磁阻电机的调速范围宽，效率高，在工业调速系统领域
中已显示出强大的竞争力，在电动汽车、家用电器、冶金、纺织机械、电气传动等方面有广阔的应用前景。然而，限制开关磁阻电机调速系统进一步推广应用，尤其是在高性能伺服系统的一个重要技术瓶颈就是开关磁阻电机特有的转矩脉动及其所引起的噪声与振动问题。由于开关磁阻电机的边缘效应。 【技术保护点】 一种基于电感傅里叶分解的开关磁阻电机电流滞环控制方法，其特征在于：包括如下步骤： 1）转速经过转速控制器得出参考转矩，参考转矩经过一个转矩分配环节得出分配到各导通相的转矩值； 2）在电感模型中，根据电流反馈信号与位置反馈信号，代入电感模型得出实时对应的该相绕组电感对位置的偏导数值，进而计算得到参考电流； 3）再将参考电流与采样反馈电流通过滞环比较得到开关管的开通、关断信号，进而控制电磁转矩。
（19）中华人民共和国国家知识产权局 （12）实用新型专利 （10）申请公布号 CN201523350U （43）申请公布日2010.07.07（21）申请号CN200920313850.1 （22）申请日2009.11.02 （71）申请人卧龙电气集团股份有限公司;绍兴欧力-卧龙振动机械有限公司 地址312300 浙江省上虞市人民西路1801号 （72）发明人付贵霖;翁力;孙鑫 （74）专利代理机构浙江翔隆专利事务所 代理人戴晓翔 （51）Int.CI 权利要求说明书说明书幅图 （54）发明名称 一种电动车开关磁阻电机控制装置 （57）摘要 一种电动车开关磁阻电机控制装置及 其工作方法，涉及一种电机。具两位置传感 器的开关磁阻电机系统，每次换相都是依靠 位置传感器，因位置传感器存在误差，换相 点不准确，具有电机效率低、可靠性低的缺 点。本实用新型包括单片机、与单片机连接 的控制电路，其特征在于：它还包括一固设 于电机中的位置传感器、与单片机连接的存 储单元，所述的存储单元可拆卸地连接一用 于检测位置传感器与电机之间相位误差的检 测装置。本技术方案以方波的上升沿或下降
沿作为起始点，换相时间由软件控制，提高 换相精度，减少了位置传感器的误差，提高 了开关磁阻电机的效率，节约能源等优点； 采用1个位置传感器，在降低设备成本的同 时提高产品可靠性。 法律状态 法律状态公告日法律状态信息法律状态 2010-07-07授权授权 2012-12-26专利权的终止专利权的终止
权利要求说明书 一种电动车开关磁阻电机控制装置的权利要求说明书内容是....请下载后查看