摘要：开关磁阻电机（简称SR电机)，是继直流电机、交流电机之后，近几十年以来电机中的后起之秀，它具有结构简单坚固、价格低廉、性价比高、系统可靠性高、调速范围宽等优点，但是由于SR电机有较强的转矩脉动，导致SR电机应用范围受到限制，本文研究的方向就是抑制SR电机的转矩脉动。

在分析了开关磁阻电机的工作原理和数学模型后，明确了SR电机产生转矩脉动的原因，为降低开关磁阻电机的转矩脉动，本文从两方面入手。一是从电机的本体结构上着手，设计了一台，的SR电机，并利用电磁仿真软件Ansoft对设计的样机进行全面的仿真，并通过优化电机气隙和定转子极弧有效降低SR电机的转矩脉动。二是在分析比较了各种现存的控制策略基础上，确定了基于转矩补偿的直接转矩控制策略，采用一种双闭环系统来抑制转矩脉动，并通过matlab进行建模仿真，验证了该控制策略能够更好的抑制SR电机的转矩脉动。

关键词：开关磁阻电机、转矩脉动、电机结构设计、转矩补偿、直接转矩

 

目录

摘要

Abstract

第一章绪论-1

1.1课题研究的背景、目的、意义-1

1.2SR电机的发展及研究现状-1

1.3SR电机的优势与劣势-2

1.4低转矩脉动的SR电机的研究状况-2

1.5本文研究的基本内容-3

第二章开关磁阻电机的理论分析-5

2.1SR电机的基本结构-5

2.2SR电机的基本原理-5

2.3SR电机的基本方程-6

2.3.1电路方程-6

2.3.2运动方程-7

2.3.3机电联系方程-7

2.4SR电机的数学模型-8

2.5本章小结-9

第三章 低转矩脉动开关磁阻电机的设计-10

3.1SR电机的设计-10

3.1.1SR电机的额定参数-10

3.1.2其他参数的确定-10

3.2SR样机仿真分析-15

3.2.1 RMxprt仿真分析-15

3.2.2SR样机在静磁场中的仿真-16

3.2.3SR电机在二维瞬态场中的仿真-18

3.3SR电机的结构参数优化-19

3.3.1气隙的优化-19

3.3.2定转子极弧的优化-21

3.4本章小结-24

第四章抑制SR电机转矩脉动的控制策略-25

4.1转矩脉动产生的原因-25

4.2开关磁阻电机控制策略-25

4.2.1 传统的控制策略-25

4.2.2 新型控制策略-28

4.3分析策略、选择方案-30

4.4基于转矩补偿的直接转矩控制系统的整体设计-31

4.4.1转速调节器的设计-31

4.4.2转矩补偿单元的设计-32

4.4.3转矩滞环控制器的设计-34

4.5仿真研究及结果分析-35

4.5.1 仿真模型搭建-35

4.5.2 仿真结果比较分析-36

4.6 本章小结-36

第五章总结与展望-38

5.1 本文主要研究成果总结-38

5.2 课题展望-38

致谢-43