开关磁阻电动机原理课件.ppt

7.2.1开关磁阻电动机原理一、开关磁阻电动机的工作原理图5-21开关磁阻电动机传动系统结构基本结构图5-22开关磁阻电动机的基本结构工作机理转速的计算优点不足图5-23四相开关磁阻电动机原理接线图二、开关磁阻电动机的运行分析转矩特性旋转电势引起的压降为正表示吸收电功率，产生驱动转矩，输出机械功当旋转电势引起的压降为负则表示是发出电功率，产生制动转矩所以在开关磁阻电机中，为获得较大的有效转矩应避免产生制动转矩，在绕组电感开始随转子位置角θ的增大而减少时应尽快使绕组中电流衰减到零，这点十分重要。在开关磁阻电机中，电磁转矩的调节主要是通过控制功率开关的开、关时刻，即开关元件的导通角α1和截止角α2来实现的设在图5-24中的I区内触发导通功率开关(α1<θ1)；在II区内关断功率开关(θ1<α1<θ3)。在这种情况下，相电流的波形将如图5-25所示，它可以分为五段。图5-25电动机工作时的相电流波形电流特性(2)第二段从5-19可以看出，开关磁阻电机的负载电流与许多参数有关，其中属于可控的因素是导通角α1，不同α1的可能形成不同的电流波形。如图5-26所示。(3)第三段(4)第四段(5)第五段开关磁阻电机要实现再生制动非常方便，只要加大α1使相电流主要出现在,的区段即可，其电流、磁链、电感、转矩和转子位置角θ的关系如图5-27所示。7.2.2开关磁阻电动机的控制一、开关磁阻电动机运行特性和控制方式图5-28定子相电流有效值与α1、α2的关系在开关角α1、α2一定条件下电源电压Us一定时,电流的标么值与电机转速无关,但实际相电流和电流基值均正比于工作周期,反比于电机的转速,因此电机低速运行时电流的峰值将显著增大。为了限制低速运行时的过大电流，通常需采用斩波(PWM)实现恒流控制，图5-29示出了斩波控制下的相电流波形。2.转矩控制式(5-28)说明：在开关角α1、α2不变的情况下，开关磁阻电机的转矩和输入电压Us的平方成正比，和转速的平方成反比，具有与串激直流电动机相仿的机械特性在一定转速下提前导通功率开关，即减小α1角，可增加相电流直线上升时间，增大了电机的转矩在α1一定的情况下，增加α2，使产生电磁转矩的区间增加，也可以使平均转矩增大。但是α2过大时续流阶段可能会产生制动转矩，这是不利的一面。3.转矩脉动和噪声控制振动、噪声产生原因抑制噪声的办法4.开关磁阻电机的控制方式双四拍运行(每相通电1/2周期)图5-32开关磁阻电动机的转矩脉动5.开关磁阻电机的机械特性图5-33开关磁阻电动机机械特性二、开关磁阻电动机的控制系统1.位置检测系统图5-35位置检测信号及组合逻辑2.功率变换器主电路一主电路二主电路三再见!