【正文】 else u=v_q_m。 end end end end end 相電流控制仿真模型 開關(guān)磁阻發(fā)電機采用傳統(tǒng)的電流斬波控制方式時，它的發(fā)電階段的相電流處在不受控制的反壓續(xù)流狀態(tài)，這使得相電流和電磁轉(zhuǎn)矩的控制表現(xiàn)出嚴重的非線性的特征，這導致了電機的轉(zhuǎn)速和直流母線電壓都會發(fā)生較大的波動。 θ4=176。 相電感仿真模型 由相電感的波形圖可以看出，以 0~θa作為一個周期。 同時講述了關(guān)于開關(guān)磁阻發(fā)電機的穩(wěn)壓系統(tǒng)的閉環(huán)控制的過程和結(jié)構(gòu)。 電壓指令發(fā)生器 由于在原動機的轉(zhuǎn)矩不變的情況下，受材料、幾何尺寸以及散熱等條件的影響，磁鏈的大小幾乎與轉(zhuǎn)速無關(guān)，因此，為了保證發(fā)電階段的相同轉(zhuǎn)子位置下的相電流和額定轉(zhuǎn)速運行下狀況下的相同轉(zhuǎn)子位置下的相電流的大小相等，如果忽略了繞組電阻 Rk，則磁鏈 ψk表達式 如下為： ???? ?? dUco f fkk ?? ? *m a x （ 46） 其中： ψkmax為開關(guān)磁阻發(fā)電機的最大磁鏈； Uc*為開關(guān)磁阻發(fā)電機所需的發(fā)電電壓穩(wěn)定值。 滯環(huán)控制器 采用不對稱橋式功率變換器的開關(guān)磁阻發(fā)電機的穩(wěn)壓控制系統(tǒng)中，當采用傳統(tǒng)的電流斬波控制方法的時候，處于發(fā)電階段的相電流為不加控制的反壓續(xù)流狀態(tài)。在內(nèi)環(huán)的電流環(huán)，參考電流iref與功率變換器的各相的實測電流 ik進行比較，比較后的結(jié)果經(jīng)過電流滯環(huán)，輸出的信號為各相主開關(guān)管的觸發(fā)信號，即輸出開關(guān)表。勵磁電流和占空比之間具有很好的線性關(guān)系，而且 PWM 信號的周期即為系統(tǒng)的調(diào)控周期，從而能夠獲得良好的動態(tài)性能。如此反復，最終使得相電流在給定值的附近上下波動。 APC 的具體實現(xiàn)是在 θ=θon 時，使開關(guān)器件導通，在 θ=θoff 時使開關(guān)器件關(guān)斷。其電壓方程為： ?? ????? Laiadtd i aLai a R aUc （ 43） 如式 (43)，在發(fā)電狀態(tài)，若運動電動勢小于加到繞組上的發(fā)電電壓，則相電流下降；若運動電動勢等于加到繞組上的發(fā)電電壓，則相電流保持不變；若運動電動勢大于加到繞組上的發(fā)電電壓，則相電流上升，這是理想的 相電流波形，有利于系統(tǒng)轉(zhuǎn)換效率的提高 【 9】【 13】 。 不對稱功率 變換器的工作狀態(tài) 隨著各相橋臂開關(guān)器件的導通和關(guān)斷，每相繞組有三種工作狀態(tài)：勵磁狀態(tài)，續(xù)流狀態(tài)和發(fā)電狀態(tài)。 自勵模式 如圖 41 所示， Us 是起勵電源，給 SRG 提供初始勵磁。 相磁鏈的數(shù)學模型 當開關(guān)磁阻電機由恒定直流電源 Us 供電時，忽略繞組電阻壓降 iR，則式（ 38）可簡化為： ??????? dddtddddtdUs ????? （ 310） 式中＋ Us 為繞組勵磁階段的外加電壓，－ Us 為主開關(guān)管關(guān)斷后續(xù)流階段所加電壓。基于電機綜合性能的考慮，其轉(zhuǎn)子極弧 βr 通常要求大于定子極弧 βs，因此在 θ2～ θ3區(qū)域內(nèi)，轉(zhuǎn)子凸極與定子磁極全部重疊，相電感保持在最大值 Lmax。 這種方法相對于理想線性模型和準線性模型，精度大大提高，具有精確、 高效、實用的特點，特別適合于仿真研究和實時控制。 （ 1） 理想線性模型 若不計電機磁路飽和的影響，相電感與相電流的 大小無關(guān)，且忽略磁通的邊緣效應以及所有的損耗，此條件下的電機模型就 是理想線性模型，相電感僅僅是轉(zhuǎn)子位置角的分段線性函數(shù)。),( （ 35） 式中： Wm′(ik,θ)—繞組的磁共能，其表達式如下： iki dikikmW ?? 0 ),(),(39。其中的一相繞組的等效電路如圖 31 所示。發(fā)電運行同樣能夠工作在缺相的狀態(tài)，具有良好的容錯性，因此發(fā)電運行具有很高的可靠性，優(yōu)于其它種類的發(fā)電機。 圖 23 一相繞組等效電路圖 由于電流源具有內(nèi)阻大、易于并聯(lián)等特性，這使得電機的結(jié)構(gòu)更為靈活。 開關(guān)磁阻電機發(fā)電運行的自然輸出特性 實際上，處于控制參數(shù)不變的情況下，勵磁電流 Ic 也會受到電機轉(zhuǎn)速的影響，勵磁電流為： )(m a x wo f fono f fLLUIc?????? ?????? （ 23） 其中： θw 為 t2 對應的位置。由此可見，開關(guān)磁阻電機的發(fā)電運行的本質(zhì)與一般的發(fā)電機不一樣，它的勵磁過程和發(fā)電過程是作為周期性分時控制的。它的定子和轉(zhuǎn)子呈雙凸極形狀，極數(shù)不相等，都由疊片構(gòu)成。而位置傳感器的作用是負責捕獲位置信號，它是開關(guān)磁阻發(fā)電機的自同步運行與系統(tǒng)控制的重要基礎(chǔ)。轉(zhuǎn)子上既沒有繞組也沒有永磁體，而定子上繞有集中繞組，并且徑向相對的兩個繞組可以串聯(lián)在一起或者并聯(lián)在一起，它們稱為 “一相 ”。 由于 它具有的結(jié)構(gòu)簡單堅固，調(diào)速范圍寬，調(diào)速性能較優(yōu)異，而且在整個調(diào)速范圍內(nèi)都具有較高的效率， 系統(tǒng)的可靠性 高等優(yōu)點， SRD產(chǎn)品已經(jīng) 廣泛或者開始應用于機床設備、泵類負載、油田、紡織設備、家用電器、電動車與驅(qū)動、煤炭工業(yè)、高速運行應用場合等。 CCC控制方案能夠確保變換器的可靠工作，同時減小了相電流對于開關(guān)管的沖擊，能夠有效的實現(xiàn)低脈動的恒壓發(fā)電。目前，南京航空航天大學與陜西航空電氣有限責任公司正在進行合作，正在研發(fā)大功率的開關(guān)磁阻起動 /發(fā)電機系統(tǒng)。 Voltage loop?，F(xiàn)在已經(jīng)廣泛應用于航空、牽引和家用電器等領(lǐng)域。 說明書及插圖一律打印，要求條理清晰、文筆流暢、圖形及文字符號符合國家現(xiàn)行標準。 本科畢業(yè)設計（論文） 開關(guān)磁阻發(fā)電機輸出電壓控制系統(tǒng)設計 燕山大學畢業(yè)設計 (論文 )任務書 學院：電氣工程學院 系級教學單位：電氣工程系 學 號 學生 姓名 專 業(yè) 班 級 應電 093 題 目 題目名稱 開關(guān)磁阻發(fā)電機的輸出電壓控制系統(tǒng)設計 題目性質(zhì) ：工程設計 （ √ ）；工程技術(shù)實驗研究型（ ）； 理論研究型（ ）；計算機軟件型（ ）；綜合型（ ）。 按學院指定的地點進行設計，嚴格按照進度計劃完成畢業(yè)設計任務。然而在中低速下的發(fā)電階段期間電機的運動電勢有可能會低于發(fā)電電壓，從而使電機利用率和轉(zhuǎn)換效率降低。 MATLAB simulation III 目 錄 摘要 ........................................................................................................................ I Abstract ................................................................................................................. II 第 1章 緒論 ..........................................................................................................1 課題背景 .................................................................................................1 選題目的和意義 ..............................................................................1 國內(nèi)外文獻綜述 ..............................................................................2 研究的基本內(nèi)容 ..............................................................................3 第 2章 開 關(guān)磁阻電機的結(jié)構(gòu)和工作原理 ..........................................................4 開關(guān)磁阻電機的結(jié)構(gòu) .............................................................................4 開關(guān)磁阻電機的工作原理 .....................................................................5 開關(guān)磁阻電機發(fā)電狀態(tài)的工作特點 .....................................................6 開關(guān)磁阻電機的有效發(fā)電條件 ......................................................6 開關(guān)磁阻電機發(fā)電運行的自然輸出特性 ......................................7 開關(guān)磁阻電機發(fā)電運行的等效模型 ..............................................8 開關(guān)磁阻電機發(fā)電運行的特點 ......................................................9 本章小結(jié) .................................................................................................9 第 3章 開關(guān)磁阻發(fā)電機的方程及其數(shù)學模型 ................................................10 開關(guān)磁阻發(fā)電機的方程 .......................................................................10 電壓方程 ........................................................................................10 磁鏈方程 ........................................................................................ 11 機械運動方程 ................................................................................ 11 轉(zhuǎn)矩方程 ........................................................................................12 電動勢平衡方程 ............................................................................12 開關(guān)磁阻發(fā)電機的數(shù)學模型 ...............................................................12 相電感的數(shù)學模型 ........................................................................14 相磁鏈的數(shù)學模型 ........................................................................15 本章小結(jié) ...............................................................................................16 第 4章 開關(guān)磁阻發(fā)電機的控制系統(tǒng) ................................................................17 IV 開關(guān)磁阻發(fā)電機的不對稱功率變換器 ............................................... 17 自勵模式 ........................................................................................ 17 他勵模式 ...................................