基于MATLAB的开关磁阻电机非线性建模仿真

由于开关磁阻电机sRM结构及运行原理的特殊性,使得分析和设计较其它电机更为困难。基于在分析开关磁阻电机数学模型的基础上,借助于MATLAB／SIMULINK搭建了电流斩波控制方式下开关磁阻电机的非线性仿真通用模型。根据此模型,对一台六相12／10结构样机进行了仿真,仿真结果证明了该模型的有效性。该模型为分析和设计开关磁阻电机控制系统提供了一种有效的工具。

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第 1卷第1 8期20 0 6年 2月

电力系统及其自动化学报Pr c e ng h o e di s oft e CSU— EPSA

V o .1 o.1 1 8N

Fe 2 6 b. 00

基于 MATL AB的开关磁阻电机非线性建模仿真孙晓明，赵德安，李瑶，单正娅

(江苏大学电气信息工程学院，江 2 2 1 )镇 1 0 3摘要：由于开关磁阻电机S RM结构及运行原理的特殊性，得分析和设计较其它电机更为困难。于在分析使基开关磁阻电机数学模型的基础上，助于 MA AB s MuI NK搭建了电流斩波控制方式下开关磁阻电机借 TL/I J I

的非线性仿真通用模型。据此模型，一台六相 1/ 0结构样机进行了仿真，真结果证明了该模型的有效根对 21仿性。该模型为分析和设计开关磁阻电机控制系统提供了一种有效的工具。 关键词：开关磁阻电机；电流斩波控制；仿真；线性非中图分类号：TM3 2 5文献标识码：A文章编号：1 0— 9 0 2 0 ) 1 0 6~ 4 0 38 3 ( 0 6O—0 70

No i a o ln n i u a i n o wic d nlne r M de i g a d S m l t o f S t he

Re uc a e M o o s n ATLAB l t nc t rU i g MSU N a— i Xi o m ng,ZH A O— n,LIYa De a o,SH A N Zhe g— a n y

( c o lo e t i l n n o ma i n En i e rn J a g u Un v r i S h o fEl c rc d I f r to g n e i g, i n s i e s t a a y,

Z e j n 1 0 3,Chn ) h ni g2 2 1 a ia

Abs r c t a t:The a l i n e i wic e e uc a c ot r ( M ) a e m or fiul h hos he nayss a d d sgn ofs t h d r l t n e m o SR r e difc tt an t e ofot r ki ot s e a e o t p cals r t r nd o r i e h nim . Ba e he m a h m atc lm o l ndsofm or b c us f

is s e i t uc u e a pe aton m c a s s d on t t e ia de

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l前言 开关磁阻电机 ( R )有结构简单、本低、 S M具成 工作可靠和效率高等优点n,于六相 1/ 0结构]对 21样机来说还有启动转矩大，动小等特点。既可脉它作为电动机，可作为发电机。电动状态，关磁也在开

各单元模块化，将这些模块有机结合，再即可搭建出开关磁阻电机系统的非线性模型。因此本文所建立的模型可以扩展成任意相开关磁阻电机系统的仿真模型，分析和设计开关磁阻电机控制系统提为供了有效的手段。

阻电机主要用于调速系统，运行可靠性、在方便性与成本等方面可以与其它调速系统竞争；在发电方面，开关磁阻电机具有结构简单、错力强、节性容调能好、行可靠等优点，其是磁阻电机和功率变运尤

2开关磁阻电机数学模型 根据能量守恒定律和电磁感应定律，加在各施

定子绕组端的电压等于电阻

压降和因磁链变化而产生的感应电势作用之和，通过 S M的每一相则 R的瞬时端电压与相绕阻的磁链有以下关系：V:尺+ () 1

换器结构所特有的允许能量双向传输的性质，能很方便地实现启动/发电机功能，与稀土永磁式和绕线转子式旋转整流启动/电机相比，有很大的发具优势。

式中：为端电压； 为相电流； R为相绕组的电阻，

本文在电流斩波控制 ( C C C)方式下，系统将收稿日期：0 50— 4修回日期：0 50—3 2 0—41; 2 0— 52