【《开关磁阻电机电流斩波控制仿真分析案例》1400字】

开关磁阻电机电流斩波控制仿真分析案例1.1电流斩波控制的仿真模型：本文通过固定开通角和关断角，调节相电流从而实现电流斩波控制。相电流的大小取决于速度的大小和设定的转矩的大小，所以本文采用的是基于速度闭环的电路斩波控制系统，如图2.2.3，速度给定和SRM输出速度进行比较，经过PID调节后得到电流给定信号，再与SRM相电流信号比较后和位置信号进行逻辑与运算产生开关信号，送往SRM主电路从而实现SRM的调速。图1.1电流斩波控制系统图1.2电流斩波控制子程序：设置低速运行的斩波极限值，在通过位置传感器获取的转速值是已知的情况下，求得开通角与关断角，以及相应的电压上下极限值，就可以判断出电机的运行状态是什么状态，即进行转换和反馈，然后通过软件编程设定电流上下极限值的参数。如果实际测量得到的电流值大于给定上限值，功率开关器件1GBT就会断开，使得电流值迅速降低。反之，当电流值下降到小于下限值时，1GBT又会重新导通，电流值迅速上升。如此往复循环下去，使得电流值一直保持在电流折波限值附近。图1.2电流斩波控制程序流程图1.3电流斩波控制速度闭环仿真特性结果：本文采用基于速度闭环（固定开通角和关断角，调节相电流）的电流斩波控制系统，在负载1N•m和给定速度：1000rpm、5000rpm和8000rpm的情况下，分析并比较其速度、三相电流和转矩闭环特性：1.3.1：速度给定为1000rpm：(a)闭环速度波形（0——0.1s）：图1.3.1闭环速度波形图通过闭环速度波形图可以发现本系统响应灵敏迅速，没有超调现象发生，所以可以跟踪给定速度。（b）闭环三相电流波形：图1.3.2速度闭环三相电流波形图通过观察三相电流波形图我们可以发现，在稳态时，系统可以进行斩波控制，并且运行正常。(c)闭环转矩波形：图1.3.3速度闭环转矩波形图通过观察转矩波形图我们可以发现SRM输出转矩稳定在1N•m附近，并且与负载转矩相平衡。1.3.2：速度给定为5000rpm：（a）闭环速度波形：图1.3.4闭环速度波形图通过观察速度波形图我们可以发现本系统虽然响应和低速时比较稍慢，但没有超调现象发生，所以仍可以跟踪给定速度。(b)闭环三相电流波形：图1.3.5速度闭环三相电流波形图通过观察三相电流波形图我们可以发现，在稳态时，系统可以进行斩波控制，并且运行正常。(c)闭环转矩波形：图1.3.6速度闭环转矩波形图通过观察转矩波形图我们可以发现SRM输出转矩稳定在1N•m附近，并且与负载转矩相平衡。1.3.3：速度给定为8000rpm：(a)闭环速度波形：图1.3.7闭环速度波形图通过观察速度波形图我们可以发现本系统虽然响应和低速时比较稍慢，但没有超调现象发生，所以仍可以跟踪给定速度。(b)闭环三相电流波形：图1.3.8速度闭环三相电流波形图通过观察三相电流波形图我们可以发现，在稳态时，系统可以进行斩波控制，并且运行正常。(c)闭环转矩波形：图1.3.9速度闭环转矩波形图3通过观察转矩波形图我们可以发现SRM输出转矩稳定在1N•m附近，并且与负载转矩相平衡。1.4电流斩波控制速度闭环仿真特性结果分析：通过对电流斩波控制系统速度闭环控制仿真结果的分析与比较，我们发现在速度闭环时，由于PID参数设置的好，所以在速度给定为8000rpm时系统可以精确跟踪给定。但是，速度越高，转速到达稳态的时间越长，且稳态转矩脉动大。所以我们得出结论：电流斩波控制适用于低速运行的SRM，当开关磁阻电机SRM在低速状态下运行时，由于此时电机旋转电动势较小，使得相电流上升速度很快，可能会出现过电流或较大电流尖峰，