编辑:青岛矿用变压器厂家 日期:2019-01-11 人气:593
开关磁阻青岛矿用变压器电压斩波续流方式研究 核心提示: 开关磁阻青岛矿用变压器(SRM)结构简单、坚固、适用于恶劣的工作环境,随着微机技术和大功率全控型半导体开关器件的发展,SRM已成为当代青岛矿用变压器传动的研究热点之一。但是转矩脉动及其振动问题是制约SRM在更多领域开关磁阻青岛矿用变压器(SRM)结构简单、坚固、适用于恶劣的工作环境,随着微机技术和大功率全控型半导体开关器件的发展,SRM已成为当代青岛矿用变压器传动的研究热点之一。但是转矩脉动及其振动问题是制约SRM在更多领域推广应用发挥其特长的主要因素。转矩脉动限制了SRM在驱动中的应用,而且还产生振动和噪音,所以抑制SRM的转矩脉动具有很大的现实意义SRM在低于基速k(即SR青岛矿用变压器能得到最大电磁功率的最低角速度)以下运行时,为了避免过大的电流和磁链峰值,取得恒转矩机械特性,常采用斩波控制斩波控制分为电流斩波控制(CCC)和电压斩波控制(电压FWM)两种方式。
究分析,比较了能量回馈(ERCC)和非能量回馈(NERCC)两种续流方式的性能SRM电压PWM的实现容易,例如,可利用线性PWM集成电路SG3524或TL494实现,因此SRM电压PWM控制的应用受到重视本文基于SRM线性模型,对电压PWM能量回馈(ERVC)和非能量回馈(NERVC)这两种续流方式的电流和磁链进行了计算,比较了它们对转矩脉动的影响。
式比较考虑到SR电机的相间耦合较弱,故可忽略互感,以k相为例,一相电压方程绕组电阻压降Ri与Jk/dt相比很小,故可忽略在线性模型下,相电感与电流无关,仅为位置的函数,即将/(kL(0)),所以ERVC方式下的电流跃变幅度大,而且当占空比相同时,ERVC方式下的电流有效值低于NERVC方式。
式下的开通角、关断角和斩波频率相同,本文对占空比相同情况下两种续流方式的电流和磁链波形进行了比较;并在相同的电流有效值情况下对两种续流方式的转矩脉动进行了比较1占空比相同时(P=0. 8),两种续流方式的比较bookmark6 NERVC和ERVC下的电流波形如所示。
NERVC和ERVC下的磁链波形如所示。
NERVC和ERVC磁链波形比较(占空比相同时,P=0.8)度明显小于ERVC方式下的跃变幅度经过计算,NERVC方式下的电流有效值为4. 0466A,而ERVC方式下的电流有效值为3. 0776A即在相同的占空比下,NERVC方式的电流有效值更高。
由机电能量转换原理,磁链曲线所围面积为电机一相绕组在一个转子角周期输出的机械能,由显见,NERVC方式下磁链曲线所围面积大于ERVC方式,即,在相同的占空比下,NERVC方式下的电机电磁转矩比ERVC方式下大综上所述,在一定的电源电压下,对占空比做不到1的电压PWM系统,采用NERVC较ERVC更能发挥电机的出力能力2.2调节占空比,使两种续流方式下的电流有效值相等bookmark7当电流有效值/=1. 0A时,两种续流方式下的电流波形如(a)和(b)所示此时,NERVC的占空比P=占空比P= 0.58比较(a)与3(b),虽然NERVC的占空比比ERVC的占空比小,但因为其续流时能量非回馈,电流变化比ERVC的电流电流有效值/=1.0A,两种续流方式下的电流波形25A时,两种续流方式下的电流波形如(a)和(b)所示电流有效值/=2.5A,两种续流方式下的电流波形4.0A时,两种续流方式下的电流波形如(a)和(b)所示5可见,电流有效值越大,两种续流方式的占空比也相应地变大NERVC与ERVC的根本区别在于续流期间前者相电压为零而后者相电压为-Us当电流有效值较小时,占空比较小,续流时间长,ERVC的电流脉动明显大于NERVC,如所示;当电流有效值较大时,占空比较大,续流时间短,两者的电流波形区别较小,如图基于SRM线性电感模型,一相供电的SRM的电磁转矩为由式(6)易知,电流脉动将导致电磁转矩脉动。由以上仿真结果可见,无论是占空比相同,还是调节占空比使电流有效值相等,NERVC方式下的电流脉动比ER矿用变压器VC方式小,其产生的电磁转矩脉动性也必然较小。
SRM电压PWM控制是SRM的一种基本控制策略,其具有容易实现的优点与CCC方式一样,在电压PWM控制方式下,SRM的续流方式也有能量回馈(ERVC)和非能量回馈(NERVC)两种,本文基于SRM线性模型,对电压PWM控制下这两种续流方式的电流和磁链波形进行了计算,比较了它们对转矩脉动的影晌本文研究表明,非能量回馈式电压斩波(NERVC)的转矩脉动小于能量回馈式电压斩波(ERVC)SRM的转矩脉动也是其振动噪音的根源之一,因此,采用非能量回馈式电压斩波也将有利于SRM振动噪音的抑制
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