第2章SRD微特电机课件.pptVIP

第2章开关磁阻电机及其驱动控制系统 (SRD) 2.1 SRM 传动系统 2.2 SRM 基本方程与性能分析 2.3 SRD的 控制原理 2.4 SRD 的功率变换器 2.5 SRD 传动系统的反馈信号检测 2.6 SRD 控制系统原理及其实现 2.7 基于单片机的SRD控制系统 2.8 基于DSP的SRD控制系统 2.9 开关磁阻发电机 SR电机结构与原理 2.1.2 运行原理：磁阻最小原理 2.1.4 SRD特点 1)电动机结构简单、成本低、适用于高速, 开关磁阻电动机的结构比通常认为最简单的鼠笼式感应电动机还要简单。 2)功率电路简单可靠 因为电动机转矩方向与绕组电流方向无关，即只需单方向绕组电流，故功率电路可以做到每相一个功率开关。 SRD特点： 3)各相独立工作，可构成极高可靠性系统 从电动机的电磁结构上看，各相绕组和磁路相互独立，各自在一定轴角范围内产生电磁转矩。而不像在一般电动机中必须在各相绕组和磁路共同作用下产生一个圆形旋转磁场，电动机才能正常运转。 4)高起动转矩，低起动电流 控制器从电源侧吸收较少的电流，在电机侧得到较大的起动转矩是本系统的一大特点。 （SR:0.4IN,1.4TN IM:6-7IN,2-3TN） SRD特点： 5)适用于频繁起停及正反向转运行 SRD系统具有的高起动转矩，低起动电流的特点，使之在起动过程中电流冲击小，电动机和控制器发热较连续额定运行时还小。 6)可控参数多，调速性能好 控制开关磁阻电动机的主要运行参数和常用方法至少有四种:相开通角,相关断角, 相电流幅值,相绕组电压。 7)效率高，损耗小 SRD系统是一种非常高效的调速系统。 8)可通过机和电的统一协调设计满足各种特殊使用要求 。 9)缺点：转矩脉动、振动、噪声， 但可通过特殊设计克服 SRD的研究方向 SR电机设计研究： 铁心损耗计算、转矩脉动、噪声、优化设计等理论 SR电机的控制策略研究： 最优控制，减小转矩脉动、降低噪声 具有较高动态性能、算法简单、可抑制参数变化、扰动及各种不确定性干扰的新型控制策略 智能控制策略 SR电机的无位置传感器控制 SR电机的振动、噪声研究 无轴承SR电机研究（磁悬浮） SR电机应用研究：电动车、发电机、一体化电机等 2.2 SR电机基本方程与性能分析 电路方程 磁链方程 机械运动方程： 电磁转矩： 2.2.2基于理想线性模型的SR电动机分析 相电流解析分析 3) 当?off??3,L=Lmin+K(?-?2)，Us为- 2.2.3准线性模型分析 2.3 SR电机的控制原理 SR电机的基速 SR电机的固有机械特性类似与直流电机的串励特性。 对给定SR电机，在最高电压Us和最大允许电流条件下，存在一个临界角速度。即SR电机得到最大转矩的最高角速度，称为基速。 SR电机控制策略： 2.4 SRM 功率变换器 功率变换器是直流电源和SRM的接口，起着将电能分配到SRM绕组中的作用，同时接受控制器的控制。 由于SRM遵循“最小磁阻原理”工作，因此只需要单极性供电的功率变换器。功率变换器应能迅速从电源接受电能，又能迅速向电源回馈能量。 对功率变换器主电路的要求 （1）较少数量的主开关元件； （2）可将全部电源电压加给电动机相绕组； （3）主开关器件的电压额定值与电动机接近； （4）具备迅速增加相绕组电流的能力； （5）可通过主开关器件调制，有效地控制相电流； （6）能将能量回馈给电源。 2.4.1 主电路常见形式 双开关型电路特点： 三相SR电机常采用双开关型主电路 3、电容分压型 （电源分裂式） 电容分压型电路的特点 4、H桥型 H桥型电路的特点 2.5 SRM传动系统的反馈信号检测 ?=0°，S=1,P=1。导通: AB ?=15°，S=0,P=1 。导通: DA ?=30°，S=0,P=0 。导通: DC ?=45°，S=1,P=0 。导通: CB ?=60°，S=1,P=1 。导通: BA ?=0°，S=1,P=0 。导通: AD ?=15°，S=0,P=0 。导通: AB ?=30°，S=0,P=1 。导通: BC ?=45°，S=1,P=1 。导通: CD ?=60°，S=1,P=0 。导通: AD 2.6 SRD控制系统原理及其实现 2.7 基于单片机的SRD控制系统 基于DSP的SRD系统硬件介绍 基于DSP的SRD系统硬件介绍 基于DSP的SRD系统硬件介绍 控制策略 控制策略： 2.10 开关磁阻发电机 双开关型SR发电机主电路 --他励式 双开关型SR发电机主电路----自励式 控制算法流程图 2.8 基于DSP的SRD控制器 1）控制器：TMS320F2407核心--实现数字控制DSP 具有PWM发生单