單相開關磁阻發(fā)電機仿真研究

結構原理

單相開關磁阻發(fā)電機仿真研究

頁面更新時間：2016-02-20 09:43

　　研究與設計單相開關磁阻發(fā)電機仿真研究南京航空航天大學（210016）蔣冬扉朱學忠也有諸多特點，但這方面的研究甚少，尤其是單相開關磁阻發(fā)電機。由于結構特殊和機、電、磁的非線性因素，很難用類似傳統(tǒng)電機的數(shù)學模型進行分析，所以本文以廚發(fā)的單相8/8結構為樣機，用數(shù)值計算的方法作仿真研究，并進行，定子一相繞組通電，有相電流丨，相磁鏈少，由此形成磁能根據(jù)電機基本理論，在這個磁系統(tǒng)中若有位移則發(fā)生能量轉換，其電磁轉矩為。

　　蔣冬青1975年8月生，1996年7月畢業(yè)于哈爾濱理工大學自動控制專業(yè)，工學學士，助理工程師。現(xiàn)從事開關磁阻電機的研宄及電機CAD的廚宄工作。

　　電感表達，則瞬間產生了與轉向相反的轉矩。用線性化說明在區(qū)間通電，則產生負轉矩，系統(tǒng)吸收機械能轉變?yōu)殡娔茌敵觥ｋ姍C工作在發(fā)電狀態(tài)。相應，若控制在區(qū)間通電，則處在電動工作狀態(tài)。

　　若選擇定子齒極數(shù)與轉子齒極數(shù)相等，如8/8結構，則全部繞組同相，就構成單相開關磁阻發(fā)電機。

　　1.2單相開關磁阻發(fā)電機特點開關磁阻發(fā)電機（SRG）由雙凸極磁阻電機、功率變換器、控制器構成。磁阻電機結構簡單、堅固、制造工藝簡單，成本低。轉子由硅鋼片疊壓而成，可工作于極高轉速；定子線圈為集中繞組，嵌放容易，端部短而牢固，工作可靠，能適用于各種惡劣、高溫甚至強振動環(huán)境。電機的損耗主要產生在定子，電機易于冷卻；轉子無永磁體可允許有較大的溫升。

　　另外功率變換器不會出現(xiàn)直通故障，電機輸出為脈動的電流適用于對蓄電池充電。對于單相開關磁阻發(fā)電機，還有控制器進一步簡化，只需要一組開關管和一組二極管，如所示電機引出線也相應減少。表1中給出了。

　　在仿真過程中如果求得各相繞組中的電流波形就可以計算出電機的功率、轉矩、銅損等特性參數(shù)。所以電路分析的重點應在計算電機的相電流上。一般情況下開關磁阻電機工作有兩種狀態(tài)分別為勵磁和發(fā)電。對應如的功率主電路的非線性數(shù)學模型分別描述如下：勵磁狀態(tài)：對應電路中的開關管開通，電源向相繞組供電建立磁場。

　　發(fā)電狀態(tài)：對應電路中的開關管關斷繞組中的電流從續(xù)流二極管流向電源。

　　-相繞組中的電流和相電阻一相磁鏈和轉子位置角⑴電機的角速度aut，aud功率電路中開關管和續(xù)流管的壓降U*電源電壓根據(jù)電壓t/，轉速n及不同開關管工作狀態(tài)（開通角A，關斷角久），由，其中CA1為電流，每一大格表示2.0A；C/i2為主開關驅動電壓波形。對照可見，仿真計算與試驗電機相電流實測波形較為吻合。

　　5結束語本文以SRG8/8為對象，討論了它的仿真分析理論基礎，開發(fā)了相應的仿真軟件，介紹分析了仿真計算機樣機實測結果。仿真得到了部分實踐的驗證。該仿真軟件，可作為SRG的計算機輔助設計和分析的工具，已在SRG6/6樣機中得到有效應用。

　　當然，由于系統(tǒng)的非線性和復雜性，仿真軟件還有待進一步完善以提高計算精度。