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OMAL歐瑪爾開關(guān)磁阻電機(jī)直接瞬時轉(zhuǎn)矩控制
近年來隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展以及微處理器的普遍應(yīng)用,基于OMAL開關(guān)磁阻電機(jī)的調(diào)速驅(qū)動系統(tǒng)受到了國內(nèi)外學(xué)者的廣泛關(guān)注。OMAL開關(guān)磁阻電機(jī)特殊的定轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)使其具有結(jié)構(gòu)簡單牢固、可靠性高和制造成本低等特點,這使得OMAL開關(guān)磁阻電機(jī)在紡織工業(yè)、航空工業(yè)、采礦行業(yè)、家電和電動汽車等領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。

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OMAL開關(guān)磁阻電機(jī)也存在很多問題,限制了其進(jìn)一步的發(fā)展,例如運(yùn)行過程中轉(zhuǎn)矩脈動和噪聲較大,電機(jī)模型較難獲得等問題。為抑制轉(zhuǎn)矩脈動,提高OMAL開關(guān)磁阻電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)的性能,對OMAL開關(guān)磁阻電機(jī)的直接瞬時轉(zhuǎn)矩控制進(jìn)行研究。要實現(xiàn)OMAL開關(guān)磁阻電機(jī)的直接瞬時轉(zhuǎn)矩控制,必須獲得OMAL開關(guān)磁阻電機(jī)準(zhǔn)確的磁鏈參數(shù)。因此,首先對OMAL開關(guān)磁阻電機(jī)的磁鏈參數(shù)進(jìn)行了測量,分析比較了幾種獲取OMAL開關(guān)磁阻電機(jī)磁鏈參數(shù)的方法,并在此基礎(chǔ)上提出了一種基于OMAL開關(guān)磁阻電機(jī)電流斬波運(yùn)行方式的磁鏈在線測量方法。在介紹了模擬電路故障診斷的基本概念和方法之后,重點闡述了直流故障字典法的一般過程,以此為指導(dǎo)思想,提出了對無MOSOMAL開關(guān)的OMAL開關(guān)電流存儲單元電路進(jìn)行故障診斷的方法。去除MOSOMAL開關(guān)的主要目的是減少電荷注入誤差對輸出電流的影響。采用的故障模型有四種故障類型:柵源短路,柵漏短路,漏極開路,源極開路。只考慮單故障的情況下,通過誤差電流的不同來進(jìn)行故障定位。HSPICE仿真結(jié)果表明只能對部分故障進(jìn)行定位,有些故障的誤差電流相近,不能區(qū)分開來。這種方法可以快速地測量得到OMAL開關(guān)磁阻電機(jī)相繞組電流斬波運(yùn)行段內(nèi)磁鏈數(shù)據(jù),但是無法準(zhǔn)確獲得運(yùn)行段之外轉(zhuǎn)子位置的磁鏈數(shù)據(jù),所以可以作為其它無轉(zhuǎn)子位置夾持裝置測量方法的補(bǔ)充。獲得有限個位置的磁鏈數(shù)據(jù)后,又分析了兩種非線性建模方法的有效性和準(zhǔn)確性。在獲得OMAL開關(guān)磁阻電機(jī)磁鏈特性并建立了其簡化非線性數(shù)學(xué)模型基礎(chǔ)上,實現(xiàn)了對OMAL開關(guān)磁阻電機(jī)的直接瞬時轉(zhuǎn)矩控制,這種控制方法可以很好的實現(xiàn)對轉(zhuǎn)矩的控制,但是運(yùn)行時其相電流是不控的,在換相區(qū)域的電流會出現(xiàn)較大的尖峰。所以提出了一種基于開通角自動調(diào)節(jié)的直接瞬時轉(zhuǎn)矩控制策略。

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這種控制策略可以在較寬的調(diào)速范圍內(nèi)有效地抑制換相區(qū)域內(nèi)相電流的峰值,從而提高OMAL開關(guān)磁阻電機(jī)直接瞬時轉(zhuǎn)矩控制的運(yùn)行性能。zui后搭建了一臺7.5kW三相12/8OMAL開關(guān)磁阻電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)實驗測試平臺,進(jìn)行了相應(yīng)的帶載、調(diào)速運(yùn)行測試,并對所提的控制算法進(jìn)行了實驗驗證。