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开关磁阻电机[]

时间:2022-10-02 百科知识 版权反馈
【摘要】:开关磁阻电机有很多不同的结构形式,各有其不同的性能特点。作为一种驱动装置,开关磁阻电机综合了交流感应电机和直流电机的许多优点,是极具潜力的电动汽车驱动电机。开关磁阻电机具有明显的非线性特性,建模有一定的难度,一般的线性控制方式不适合开关磁阻电机系统。变结构控制技术用于开关磁阻电机,可以得到较好的动、静态特性,减少电机的转矩脉动,抑制系统抖振。

1. 开关磁阻电机结构及原理

开关磁阻电机是20世纪70年代以后的一种新型驱动装置,是磁阻同步电机和电力电子开关电路相结合而产生的一种机电一体化新产品。开关磁阻电机有很多不同的结构形式,各有其不同的性能特点。它的定子和转子铁芯均由硅钢片叠压而成,定转子冲片均有一齿槽,构成双凸极结构,依定子和转子片上齿槽的多少,形成不同的极数。开关磁阻电机的工作原理遵循“磁阻最小原理”,即因磁阻不等,磁通总是沿磁阻最小的路径形成闭合磁路,通电的定子以磁力吸引铁磁性的转子,使磁力产生切向分力,产生对转子的转矩。磁阻电机转速是由电机的驱动力矩和负载的阻力矩共同决定的。

2. 开关磁阻电机特性

作为一种驱动装置,开关磁阻电机综合了交流感应电机和直流电机的许多优点,是极具潜力的电动汽车驱动电机。开关磁阻电机具有简单可靠、在较宽转速和转矩范围内高效运行、控制灵活、可四象限运行、响应速度快、成本较低等优点。近年来,这类电机在电动汽车中也得到了一定的应用。但开关磁阻电机有转矩波动大、工作噪声大、需要位置检测器、非线性特性等缺点,所以目前应用还受到限制。

3. 开关磁阻电机控制

开关磁阻电机具有明显的非线性特性,建模有一定的难度,一般的线性控制方式不适合开关磁阻电机系统。变结构控制技术用于开关磁阻电机,可以得到较好的动、静态特性,减少电机的转矩脉动,抑制系统抖振。香港大学将模糊逻辑控制(FLC)和滑模控制(SMC)结合,提出模糊滑模控制(FSMC),实现对开关磁阻电机的控制。此外,神经网络方法也被用于这类电机的控制。

表 5−2 给出了电动汽车驱动电机在技术指标、经济性和可靠性等方面的比较。

表5−2 电动汽车用电机性能比较[94]

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