文档介绍：南京航空航天大学
硕士学位论文
开关磁阻电机磁链特性间接检测与应用
姓名:郭增慧
申请学位级别:硕士
专业:电力系统及其自动化
指导教师:刘闯
2011-01
南京航空航天大学硕士学位论文
摘要
开关磁阻电机(Switched Reluctance Motor,简称 SRM) 具有结构简单、控制方便、性能优
良等优点, 随着电力电子技术与控制理论的深入发展,应用领域越来越广泛,其在交流调速领
域中的地位日益凸显。磁链特性是对 SRM 进行优化设计、性能改善的主要依据,由于定转子
的特殊结构,使得磁链与转子位置角、电流三者呈复杂非线性关系,精确的磁链模型较难得到,
因此,磁链特性的检测研究引起了学者们的广泛关注。
准确的位置检测是 SRM 可靠运行的必要支撑,通常位置检测通过位置传感器来完成,但
位置传感器的安装在削弱系统可靠性的同时,也提高了经济成本,近年来,开关磁阻电机转子
无位置传感器控制成为电工学科的一个重要研究方向。
本文针对 SRM 的两个研究热点,采用间接检测的方法对样机磁链特性进行了测试;在实
测磁链特性的基础上,针对课题组提出的一种特征位置磁链简化模型进行转子无位置传感器控
制的方法进行了基础理论研究与实验。首先,本文综合国内外大量文献资料,回顾了 SRM 的
当前研究状况,介绍了三类获取磁链特性主要方法的检测原理,阐述了八种转子无位置传感器
控制的实现方法,比较了各种方法的优点与不足。针对传统单片机、DSP 等数字处理器的弊端,
本课题基于 dSPACE 实时仿真系统进行了磁链实测;运用电磁场有限元软件 JMAG—Studio 建
立了实测样机的二维有限元模型,计算磁链特性曲线,有限元计算结果与实测结果比较表明实
测结果较精确;通过建立样机相间互感特性的二维有限元计算模型,研究了相间互感特性对磁
链的影响,仿真结果表明样机互感对磁链的影响可忽略不计。针对课题组提出的特征位置磁链
简化模型进行转子无位置传感器控制的方法,搭建了 MATLAB/Simulink 模型,分别对中低速
下电流滞环斩波模式、额定转速下角度控制模式两种工况进行了转子位置估算,仿真结果表明
该方案在理论上准确可行。
最后,以上述理论分析为基础,利用设计搭建的以 dSPACE 为控制核心实验平台,进行了
实验验证。

关键词:开关磁阻电机,磁链特性,间接检测,dSPACE,特征位置,简化磁链模型,转子,
无位置传感器控制

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开关磁阻电机磁链特性间接检测与应用
Abstract
Switched Reluctance Motor (SRM) takes on the merits,such as simple structure,convinient to
control,excellent performance,etc. With the further development of power electronic technology and
control theory,SRM has been widely used in many fields,es more prominent in alternating
current drive system. Flux linkage is the main basis of the optimal design and improvement of
of the special structrue of rotor, which results in plex non-linear
relationship of flux linkage,rotor intersection angle of lop and current. It is hard to get the precise flux
linkage of flux linkage has attracted more attention.
Accurate position detection is necessary support of the operation of detection is
usually done through the position sensor, but the installment of position sensor weakened the system
reliability and improved the economic c