开关磁阻电机调速系统研究附MATLAB仿真.docVIP

摘 要 开关磁阻电动机(Switched Reluctance Motor，简称SRM)调速系统(Switched Reluctance Motor Drive，简称SRD)是一种新型的调速系统。因其结构简单，鲁棒性好，启动转矩大及调速范围宽等特点，日益受到国内外学者的关注.本文着重描述了开关磁阻电动机的非线性数学模型，并通过MATLAB仿真对调速系统进行了仿真，结果表明数学模型与仿真结果基本吻合。 关键词：开关磁阻电动机；调速系统；数学模型；MATLAB仿真 ABSTRACT Switched Reluctance Motor Drive is a new adjustable-speed motor system. Its structure is simple,SRD has robust very well.Its starting torque and a wide range of characteristics of speed, increasing the concern of scholars at home and abroad. This article focuses on the SRM nonlinear mathematical model, and the speed regulation system was studied through MATLAB,The results show that mathematical models and simulation basically consistent with the results. Key words: switched reluctance motor drive；Speed Control System mathematic model；MATLAB simulation 目 录 摘 要 I ABSTRACT II 1.1开关磁阻电机调速系统的历史及发展现状 1 1.2开关磁阻电机调速系统概述 2 1.2.1开关磁阻电机的基本结构和原理 2 1.2.2 SRD系统的组成 5 1.2.3 SRD系统的特点和优点 6 1.3开关磁阻电机调速系统的研究和发展方向 7 1.4本设计要做的工作 8 第二章 SR电机数学模型的建立 9 2.1 SR电机的模型 9 2.1.1建立模型常用的方法 9 2.1.2 SR电机的方程 10 2.2 SR电机系统的线性分析 12 2.2.1电感与转子位置角的关系分析 12 2.2.2基于线性模型的绕组电流分析 14 2.3电磁转矩的分析 18 2.4转速的控制 18 2.5基于非线性电感特性的SR电机的数学模型 19 2.5.1绕组非线性电感特性研究 19 2.5.2 SR电机的非线性数学模型 20 第三章 SRD系统的控制策略 24 3.1开关磁阻电机主要的几种控制方式 24 3.1.1角度位置控制 24 3.1.2电流斩波控制 25 3.1.3电压PWM控制 26 3.2本系统控制方式的确定 27 3.3 SR电动机起动过程分析 28 3.3.1单相起动方式 28 3.3.2双相起动方式 29 3.4 SR电动机运行噪声分析 30 第4章 开关磁阻电机调速系统MATLAB/SIMULINK仿真 32 4.1仿真软件MATLAB简介 32 4.2 SRD调速控制策略的研究 34 4.2.1 SR电机的运行特性 34 4.2.2控制策略 35 4.3 SRD的仿真研究 37 4.3.1逆变器模型 37 4.3.2 SR电机模型 37 4.3.3 SRD系统模型 38 4.3.4 电流控制器模型 39 4.3.5角度控制模型 40 4.3.6仿真结果与分析 41 结束语 44 致谢 45 参考文献 46 第1章 绪论 开关磁阻电机调速系统简称SRD(Switched Reluctance Motor Drive)系统，它是继变频调速、无换向器电动机调速系统之后，于80年代中期发展起来的新型交流调速系统。该系统是将新的电动机结构—开关型磁阻电动机(Switched Reluctance Motor，简称SRM)与现代电力电子技术、控制技术合为一体，兼有异步电动机变频调速系统和直流电动机调速系统的优点，已成为当代电气传动的热门课题之一。 1.1开关磁阻电机调速系统的历史及发展现状 磁阻电机约诞生于一个半世纪前，1842年，英国的Aberdeen和Davidson构建了SR电动机的雏形，但因电路中没有释放回馈能量的续流二极管，造成电路的断开伴有周期性电火花；另外由于使用的是机械开关，因此控制精度不够，电动机的运行特性很差，导致这种雏型的诞生直到功率电子开关器件问世前