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电动车用开关磁阻电机设计与优化方法摘要：随着人们生活水平日益提高，人均汽车占有量大幅度提升，传统汽车产生的尾气对环境造成了严重威胁，因此发展绿色交通工具成为当今社会的一个热点话题。
电动汽车具有噪音低、无污染和能源利用率高等特点，是比较理想的交通工具。
近年来电力电子技术不断发展，微电子、电机学、现代计算机技术和控制理论也开始完善，这都促使开关磁阻电机系统得到了飞速的发展。
目前已成功应用于电动车用驱动系统、家用电器、高速驱动、泵及风机等众多领域中，创造了巨大的经济效益，是直流电机调速系统、交流电机调速系统、无刷直流电机调速系统强有力的竞争者。
关键词：开关磁阻电机；设计；优化目前国家正大力发展新能源技术，电动车因势而起，得到了快速的发展，电动车作为一种新兴的代步用车，不仅绿色环保而且在未来有极大的发展潜力。
目前电动车驱动电机主要有永磁电机、异步电机、直流电机等。
作为一种新型电机，开关磁阻电机SRM由于其结构简单、制造成本低、调速范围宽、控制灵活且效率高等优点，与传统的电动车驱动电机相比有较大的竞争力，而且能满足电动车起动转矩大、起动电流小的需求，所以在电动车驱动领域中有较大的发展潜力。
一、开关磁阻电机基本原理开关磁阻电机依靠定、转子之间磁阻变化运行，当给定子其中一相绕组通电时，若定子极轴线和转子极轴线不重合，就会有磁阻力作用在转子上，使转子运动，直到两者轴线重合，磁阻力消失，在惯性作用下继续旋转一定角度，然后换相邻绕组通电，使转子继续转动[1]。
如图。
图中定子极上为定子线圈，标有箭头的绕组表示该相绕组通电，虚线表示磁力线，转子起动前的转角为0°。
在初始位置，A 相绕组通电，在磁力的作用下，距 A 相最近的转子极受力开始逆时针转动，使磁阻变小，转子旋转到5°，又旋转了10°，直到15°为止，转子不再转动，此时磁路最短。
为了使转子继续转动，必须在转子不受力时切断 A 相电源，同时接通 B 相，于是 B 相产生磁通，磁力线沿磁路最小的磁极通过转子，在磁力的作用下继续转动，直到转到30°之前，关断 B 相绕组电源并开通 C 相绕组，使转子继续转动，在转到45°之前接通 A 相绕组电源，以此类推，电机就会运行下去。
电动摩托车用开关磁阻电机控制策略研究近年来，随着电动车的普及，开关磁阻电机控制策略受到了广大用户的广泛关注，它比其他电动车的控制方式更加方便和经济。
本文旨在通过深入剖析电动摩托车用开关磁阻电机的控制策略，提出一种设计和控制策略，以满足电动摩托车的需求。
首先，本文简要论述了开关磁阻电机的原理：这种电机的控制策略是通过使用磁阻片和开关来改变电机的电流及功率，从而控制电机的转速。
其操作原理是，当电机运行时，可以通过开关来改变电机的转速，从而改变它的转矩。
其次，本文分析了开关磁阻电机的优点和缺点，认为它具有低成本、简单操作、低维护成本等优点，并且易于安装和维修，但是它也有一些缺点，如受材料影响大、精度低等。
最后，本文介绍了一种新的电动摩托车用开关磁阻电机控制策略：使用高分辨率控制器对电机的转矩和转速进行控制，使用高强度电磁阀来减少振动，并且使用双电源供电来提高系统的可靠性。
这种新的电动摩托车用开关磁阻电机控制策略能够满足电动摩托车的行驶特性。
综上所述，从技术角度来看，开关磁阻电机控制策略是一种可行而有效的技术，可供电动摩托车使用。
新的控制策略可以提高电动摩托车的超载能力和行驶稳定性，从而实现安全高效的行驶。
此外，还需要继续开展相关研究，以提高电动摩托车用开关磁阻电机控制策略的可靠性和精度。
随着社会对电动摩托车安全性和可靠性的要求越来越高，开关磁阻电机控制策略在电动摩托车行业中将有着重要作用。
未来，开关磁阻电机控制策略将根据电动摩托车实际应用和发展趋势，不断发展，为更多的摩托车用户提供更加安全、经济的操作模式。
电动汽车用开关磁阻电机驱动系统设计及优化朱曰莹;赵桂范;杨娜【摘要】为了达到车用开关磁阻电机驱动系统动态特性优化的目的,建立了其动态仿真模型,分析了负载转矩、开通角、关断角对转矩脉动及电机效率的影响及其规律.以降低转矩脉动,提高电机效率为目标,提出了一种双指标同步优化开关磁阻电机控制参数的方法,建立了基于负载转矩与电机转速的可变开通角、关断角控制参数模型.针对不同优化策略结果的对比分析以及实验结果表明,提出的双指标同步优化策略能很好地降低转矩脉动,提高电机效率,达到了优化开关磁阻电机驱动系统动态特性的目的.【期刊名称】《电工技术学报》【年(卷),期】2014(029)011【总页数】11页(P88-98)【关键词】电动汽车;开关磁阻电机;动态特性;同步优化【作者】朱曰莹;赵桂范;杨娜【作者单位】哈尔滨工业大学汽车工程学院威海 264209;天津大学机械工程学院天津 300072;哈尔滨工业大学汽车工程学院威海 264209;哈尔滨工业大学汽车工程学院威海 264209【正文语种】中文【中图分类】TM3151 引言开关磁阻电机驱动系统具有结构简单、成本低、可靠性高、性能优越等优点[1]，使其成为电动汽车驱动系统的最优选方案之一[2,3]。
然而开关磁阻电机过大的转矩脉动对电机本身及电动车传动机构是非常有害的[4]，另外电机的效率直接决定着电动汽车的续驶里程，因此，在电动车驱动系统中，降低开关磁阻电机脉动、提高输出效率，对电动车获得良好的牵引特性具有至关重要的意义。
由于开关磁阻电机的非线性特性，使得改善其转矩脉动、提升其输出效率的动态特性优化设计方法更加的复杂和困难。
现阶段国内外针对开关磁阻电机动态特性改善的研究主要有两种：①对电机定子[5]、转子[6]以及绕组形式[7,8]等各部分结构参数进行电磁设计优化，该方法能从电机结构本体上进行电机动态特性的改善，但是缺点是电机参数组合较多，电机整体性能优化较困难；②从开关磁阻电机驱动系统出发，利用基于现代控制理论的优秀控制算法、最佳的电机结构参数组合实现电机动态特性的提升，如模糊补偿控制[9]、滑模控制[10,11]、自适应控制[2,12]、人工神经网络控制[13,14]等。
电动自行车用开关磁阻电动机控制器设计设计说明毕业设计说明书电动自行车开关磁阻电动机控制器学 专2015年 6 月电动自行车开关磁阻电动机控制器摘要开关磁阻电动机驱动系统（简称SRD）是随着电力电子、计算机、微电子的迅速发展而出现的一种新型机电一体化无级调速系统，它将开关磁阻电动机、电力电子技术、控制技术融合为一体不仅保持了交流异步电机的结构简单、坚固可靠和直流电动机可控性好的优点而且还具有交流调速系统和直流调速系统所无法比拟的显著特点。
论文以三相6/4极SRM为研究对象，完成了以单片机为核心组成的调速系统设计方案，系统采用PWM控制方式，选用三相全桥式功率驱动器主电路，主开关器件选用功率MOSFET，设计了以单片机AT89C51为核心的控制器，主要对电流检测、位置检测、故障保护和显示电路等外围电路进行了设计，具有过流保护功能。
同时本设计采用了模块化的编程方法，增强了程序的可读性和易操作性。
基于开关磁阻电动机的准线性动态模型,利用Protues软件,对开关磁阻电动机进行仿真。
为此系统的进一步改进打下了基础。
仿真结果达到了预期的SRD 控制效果。
本文用该设计进行了开关磁阻电机控制的模拟试验，达到了初步的实验效果，在软硬件两方面为以后开关磁阻电机控制系统这一课题的研究进行了有益的探索和实践。
关键词：开关磁阻电机；单片机；功率驱动器；调速系统Electric bicycle switched reluctance motor controllerAbstractSwitched reluctance motor drive system (SRD) with the rapid development of power electronics, computer, microelectronics and the emergence of a new Mechatronics stepless speed regulating system, it will switch reluctance motor, power electronics technology, control technology integration as a whole not only keeps the notable characteristics of the structure of AC asynchronous motor is simple, firm and reliable and the advantages of DC motor controlled but also has AC speed control system of DC speed regulating system is unable to compare. The three-phase 6 / 4 pole 7.5kW SRM as the research object, completed the single-chip microcomputer as the core component of speed control system design, system adopts PWM control mode, selection of three-phase full bridge power driver circuit, main switch selects IGBT, design the STC89C51 MCU as the core controller, mainly of current detection, position detection, fault protection and display circuit and other peripheral circuits are designed with current protection function.At the same time, this design adopts a modularized programming method, which enhances the readability and operability of the program.. Based on the quasi linear dynamic model of switched reluctance motor, MATLAB/SIMULINK is used to simulate the switched reluctance motor.. Further improvement of the system laid the foundation.. The simulation results achieved the expected SRD control effect. The with the design of switched reluctance motor control simulation test, the preliminary experimental results are obtained. In the aspects of software and hardware for later switched reluctance motor control system of the subject research of beneficial exploration and practice.Key words: switched reluctance motor; SCM; power driver; speed control system目录1 开关磁阻电动机概述 (1)1.1开关磁阻电动机的发展状况 (1)1.2开关磁阻电动机的组成 (2)1.3开关磁阻电动机的性能特点 (4)2 开关磁阻电动机的原理与控制 (5)2.1开关磁阻电动机的结构原理 (6)2.2开关磁阻电动机的基本方程 (7)2.3开关磁阻电动机的调速控制方式 (9)2.3.1电流斩波控制（CCC）方式 (10)2.3.2角度位置控制（APC）方式 (10)2.3.4脉宽调制控制（PWM）方式 (11)2.4开关磁阻电动机的启动与制动 (12)2.5开关磁阻电动机的转矩脉动与噪声分析 (12)3系统总体设计 (14)4.1位置信号采集系统设计 (14)4.2电流信号采集系统设计 (15)4.3调速信号采集系统设计 (17)4.4保护电路设计 (18)5 驱动系统设计 (19)5.1驱动电路设计 (19)5.2开关器件的选择 (21)6主控系统设计 (23)6.1单片机系统 (23)6.2信号逻辑处理电路 (24)6.3速度显示电路设计 (24)7 软件设计 (26)7.1主程序设计 (26)7.2 启动程序设计 (27)7.3主控模块设计 (28)7.4测速和换相程序设计 (29)7.5PI调速模块设计 (31)7.6速度显示模块设计 (32)7.7中断程序设计 (32)8 SIMULINK原理仿真 (34)8.1电机模块 (34)8.2功率驱动模块 (34)8.3 位置检测模块 (35)8.4 PI调速模块 (35)8.5 系统仿真及结论 (36)参考文献 (37)附录Ⅰ电路图 (38)附录Ⅱ程序清单 (39)1 开关磁阻电动机概述新一代的调速电机，开关磁阻电机调速系统( Switched Reluctance Drive简称SRD)是从20世纪80年代中期逐步发展起来的，开关磁阻电机具有结构简单、坚固的优点，因为其构成的SRD性能优良，所以较其他调速系统更有竞争潜力。
电动车控制器设计方案随着环保意识的增强和电动车技术的不断发展，电动车已成为人们日常出行的重要工具之一。
而电动车控制器作为电动车的核心部件，其设计方案直接影响到电动车的性能和安全性。
本文将从以下几个方面探讨电动车控制器的设计方案。
电动车控制器的主要作用是根据驾驶员的输入控制电动车的行驶，同时要能够实现能量回收、加速、减速、刹车等功能。
因此，在设计控制器时，需要考虑到以下因素：输入输出接口：控制器需要与电动车的其他部件进行通信，如电机、电池、仪表等。
因此，需要设计合适的输入输出接口，以满足与其他部件的通信需求。
电源管理：控制器需要管理电动车的电源，包括电池的充电、放电等。
因此，需要设计合适的电源管理电路，以保证电动车的稳定运行。
控制策略：控制器需要根据驾驶员的输入和其他传感器采集的信息，控制电机的转速和扭矩输出，实现电动车的加速、减速、刹车等功能。
因此，需要设计合适的控制策略，以保证电动车的稳定性和安全性。
电动车控制器的硬件主要包括主控芯片、电源模块、输入输出接口、通讯接口等。
其中，主控芯片是控制器的核心部件，它负责处理各种输入输出信号，并控制电机的转速和扭矩输出。
为了提高控制器的性能和安全性，我们需要选择具有高性能的主控芯片，并设计合适的电路板布局和元件选择。
电源模块也是控制器的重要部分，它负责管理电动车的电源。
为了保证控制器的稳定性和安全性，我们需要选择可靠的电源模块，并设计合适的电源管理电路。
电动车控制器的软件主要是指控制算法和程序代码。
控制算法是控制器设计的核心部分，它需要根据驾驶员的输入和其他传感器采集的信息，控制电机的转速和扭矩输出。
为了实现高效的能量回收和稳定的行驶性能，我们需要设计合适的控制算法和程序代码。
由于电动车的运行环境和工况都比较复杂，因此控制器的可靠性是非常重要的。
为了提高控制器的可靠性，我们需要在设计时考虑以下几个方面：元件选择：我们需要选择可靠的元件和芯片，以避免因元件故障而导致的控制器失效。
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。
技能大师工作室经费使用和管理规定1. 目的本规定旨在规范技能大师工作室的经费使用和管理，确保经费的合理利用和透明度，以支持工作室的日常运营和发展。
2. 经费来源2.1 技能大师工作室的经费来源包括但不限于以下几种：- 会员费：工作室会员每月缴纳的会费作为经费来源之一；- 赞助款项：工作室可以从外部个人或机构获得的赞助款项；- 活动收入：工作室举办各类活动所得的收入；- 其他合法收入。
2.2 经费来源必须合法合规，不得涉及任何违法活动或侵犯他人权益的行为。
3. 经费使用原则3.1 经费使用必须严格按照技能大师工作室的实际需要和发展方向进行，确保资金的最大化利用。
3.2 经费使用应遵循以下原则：- 合理性：经费使用必须合理，符合工作室的运营需要，不得出现浪费和滥用现象；- 透明性：经费使用必须透明公开，确保每一笔支出都有相关记录和合理的说明；- 公正性：经费使用必须公正，不得偏袒个人或特定团体利益，不得进行任何形式的贪污腐败行为；- 合规性：经费使用必须合规，符合相关法律法规和政策规定。
4. 经费使用程序4.1 经费使用程序包括以下几个环节：- 预算编制：每年度初，技能大师工作室应制定该年度的经费预算，并提交审批；- 经费申请：经费使用需提前向工作室管理部门提交申请，说明经费用途和金额；- 审批流程：经费申请需经过适当的审批程序，并由有权审批人进行审批；- 经费支付：经费审批通过后，由财务部门进行支付，并保存相关支付凭证；- 经费报销：工作室成员如有支出需要报销，需按照规定流程提交相关报销申请，并提供相应的凭证；- 归档备查：所有经费使用相关的文件和凭证应归档备查，确保审计和监督的需要。
5. 经费管理责任5.1 技能大师工作室的经费管理责任分工如下：- 管理部门：负责经费的预算编制、审批流程的管理和经费的监督；- 财务部门：负责经费支付和报销的核实和处理；- 工作室成员：负责经费使用的申请和合理利用。
