一种12/8极单绕组BSRMWR的转矩脉动控制策略

doi:1004-7018（2020）02-0047-04

微特电机 ›› 2020, Vol. 48 ›› Issue (2): 47-50.doi: 1004-7018（2020）02-0047-04

一种12/8极单绕组BSRMWR的转矩脉动控制策略

邹王钰,杨艳,刘泽远,刘程子

南京邮电大学,南京 210046

收稿日期:2019-07-02 出版日期:2020-02-28 发布日期:2020-02-28
基金资助:
国家自然科学基金项目(51607096);江苏省自然科学基金项目(BK20160896)

Torque Ripple Control Strategy for a 12/8 Single-Winding BSRM with Wider Rotor Teeth

ZOU Wang-yu,YANG Yan,LIU Ze-yuan,LIU Cheng-zi

Nanjing University of Posts and Telecommunications,Nanjing 210046,China

Received:2019-07-02 Online:2020-02-28 Published:2020-02-28

摘要/Abstract

摘要：

无轴承开关磁阻电机（BSRM）由于其定、转子的双凸结构和脉冲式的电源供电方式,存在转矩脉动较大的问题,选择合适的开通角与关断角有望改善其转矩性能。针对宽转子齿无轴承开关磁阻电机（BSRMWR）,提出了一种改善型控制算法。该算法通过分析换相时的绕组上升与下降电流,在保证悬浮力跟踪良好的前提下,调节换相时的开通角与关断角,以达到抑制其转矩脉动的目的。基于该电机磁阻的双相导通原理,建立转矩和悬浮力的数学模型,分析了该控制策略的基本原理,给出了其参数计算方法。仿真结果验证了该控制算法的可行性和有效性。

关键词: 无轴承开关磁阻电机, 宽转子结构无轴承开关磁阻电机, 转矩脉动, 悬浮力跟踪, 角度优化

Abstract:

Because of the double salient structure of its stators and rotors and pulsed power supply, BSRM has problems of larger torque ripple. Choosing the right turn-on and turn-off angle was expected to improve its performance of the torque. An improved control algorithm for BSRMWR was proposed. By analyzing the winding rise and fall currents during commutation,the turn-on and turn-off angles between commutations were adjusted to achieve the purpose of suppressing the torque ripple under the premise of ensuring good levitation force tracking.Based on the principle of two-phase conduction of this motor, mathematical models of torque and levitation force were built, the basic principles of the control strategy were analyzed and the calculation method of its parameters was given. Simulation results verified the feasibility and effectiveness of the control method.

Key words: bearingless switched reluctance motor （BSRM）, bearingless switched reluctance motor with wider rotor teeth （BSRMWR）, torque ripple, levitation force tracking, angle optimization

中图分类号:

TM352

邹王钰,杨艳,刘泽远,刘程子. 一种12/8极单绕组BSRMWR的转矩脉动控制策略[J]. 微特电机, 2020, 48(2): 47-50.

ZOU Wang-yu,YANG Yan,LIU Ze-yuan,LIU Cheng-zi. Torque Ripple Control Strategy for a 12/8 Single-Winding BSRM with Wider Rotor Teeth[J]. Small & Special Electrical Machines, 2020, 48(2): 47-50.

参考文献

[1]	刘泽远, 杨艳 . 计及磁场耦合特性的无轴承开关磁阻电机的电磁设计[J]. 电工电能新技术, 2015,34（10）:44-50.
[2]	费晨, 颜建虎, 汪盼 , 等. 基于改进的转矩分配函数法的开关磁阻电机转矩脉动抑制[J]. 电工技术学报, 2018,33（S2）:394-400.
[3]	杨光, 杨明发, 石凯 . 基于转矩分配的开关磁阻电机转矩脉动抑制的研究[J]. 电工电能新技术, 2017,36（12）:8-14.
[4]	霍东亮, 邓福军 . 基于模糊控制开关磁阻电机直接转矩系统研究[J]. 微电机, 2018,51（6）:54-58,62.
[5]	李文帅, 吴爱国, 董娜 . 基于优化滑模观测器的无刷直流电机变结构直接转矩控制[J]. 电工电能新技术, 2017,36（1）:25-29.
[6]	张兴华, 陈鹏飞 . 内置式永磁同步电机的效率最优直接转矩控制[J]. 电工电能新技术, 2017,36（7）:57-62.
[7]	李哲, 郑玲, 杨威 , 等. 开关磁阻电机转矩脉动及结构优化设计研究[J]. 电机与控制学报, 2018,22（6）:11-21.
[8]	曲兵妮, 宋世潮, 宋建成 , 等. 考虑小电感区电感变化量的开关磁阻电机开关角优化方法[J]. 电机与控制学报, 2019,23（2）:87-93.
[9]	陈杰 . 无轴承开关磁阻电机转子质量偏心振动抑制[D]. 南京:南京航空航天大学, 2015.
[10]	WU X, YANG Y, LIU Z Y. Analysis and control of a novel bearingless switched reluctance motor with wider rotor teeth[C]//IECON 43rd Annual Conference of the IEEE Industrial Electronics Society. IEEE, 2017: 1796-1801.
[11]	WU X, YANG Y, LIU Z Y , Theoretical analysis and simulation of single-winding bearingless switched reluctance generator with wider rotor teeth[J]. International Journal of Applied Electromagnetics and Mechanics, 2018,56:387-398.
[12]	王翠, 王喜莲 . 单绕组无轴承开关磁阻电机转子偏心时悬浮力的分析与计算[J]. 电工电能新技术, 2016,35（7）:42-49.

[1]	王辉, 周腊吾, 陈宇, 李飞龙, 郭浩. 基于准Y源网络的BLDCM换相转矩脉动抑制策略[J]. 微特电机, 2020, 48(8): 39-42.
[2]	王晓光, 赵萌, 文益雪, 向红斌, 王现立. 切向内置式高速永磁电动机转子结构优化研究[J]. 微特电机, 2020, 48(4): 18-20.
[3]	冯号, 黎英, 蔡星全. 新型磁阻电机的结构设计及转矩优化[J]. 微特电机, 2020, 48(3): 17-21.
[4]	邱瑞林,华青松,史成龙. 基于田口法定子冲片优化研究[J]. 微特电机, 2020, 48(2): 13-16.
[5]	王日茗, 杨建飞, 邱鑫, 王浩亮, 王志伟, 樊温新. 基于电流预测控制的BLDCM换相转矩脉动抑制方法[J]. 微特电机, 2020, 48(12): 41-46.
[6]	杨晓生,曹广忠,黄苏丹,吴超,符兴东. 三相全桥式开关磁阻电机转矩脉动抑制方法[J]. 微特电机, 2019, 47(3): 70-76.
[7]	. 一种抑制三次谐波转矩脉动的双绕组电机结构[J]. 微特电机, 2019, 47(12): 13-15.
[8]	. 无传感器永磁同步电动机转矩脉动抑制[J]. 微特电机, 2019, 47(11): 47-51.
[9]	夏永洪, 蒋华胜, 仪轩杏. 混合励磁同步电动机转矩脉动分析与优化[J]. 微特电机, 2018, 46(5): 9-13.
[10]	成佳, 井立兵, 孙威, 柳霖. 基于有限元法的开关磁阻电机转矩脉动优化[J]. 微特电机, 2018, 46(5): 24-27.
[11]	孔庆奕, 李艳超, 容烨, 张辉, 金宗辉, 韩叶. 开关磁阻电动机结构参数优化设计研究[J]. 微特电机, 2018, 46(5): 28-30.
[12]	陈飞, 瞿遂春, 邱爱兵, 沈世焜. 一种改进的开关磁阻电动机直接转矩控制方法[J]. 微特电机, 2018, 46(5): 66-69.
[13]	党选举, 陈恩普, 姜辉, 伍锡如, 彭慧敏. 电流-位置神经网络模型的构建与SRM转矩控制[J]. 微特电机, 2018, 46(4): 75-79.
[14]	成佳, 井立兵, 孙威, 张廷, 林颖. 基于转子极弧偏心抑制开关磁阻电动机转矩脉动[J]. 微特电机, 2018, 46(3): 21-24.
[15]	赵君, 蔡晓乐. 基于三相电流连续的无刷直流电动机驱动技术[J]. 微特电机, 2018, 46(3): 9-13.

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