电动观光车开关磁阻电动机的控制

2015-07-08 10:46:01   来源:   评论:0   点击:   [收藏]

【陆地方舟电动汽车网gw.greenwheel.com.cn】电动观光车开关磁阻电动机SRM的控制方式通常可以分为电流斩波控制(currentchoppingcontrol,CCC)方式、角度位置控制(anglepositioncontrol,APC)方式、电压控制(Volt...
【陆地方舟电动汽车网 gw.greenwheel.com.cn】电动观光车开关磁阻电动机SRM的控制方式通常可以分为电流斩波控制(current chopping control,CCC)方式、角度位置控制(angle position control,APC)方式、电压控制(Voltage control,VC)方式。

(1)电流斩波控制方式

SRM在低速工作特别是启动时,反电动势较小,相电流上升很快,通常采用电流斩渡控制方式,以限制电流峰值,获得恒转矩机械特性。CCC方式有两种方案:限制电流上、下限;限制电流上限并恒定关断时间。
通常采用第一种方案,即设定电流上限阈值和下限阈值,当相电流高于上限阈值时,关断开关管;当相电流低于下限阈值时,导通开关管,向绕组供电。这种方式的优点是电流波形平整,脉动小;但开关管的开关频率需精确控制。

(2)角度位置控制方式

SM电机在高速区适合采用APC方式,此时转速较高,运动电势大,电流上升不明显,调节开通角和关断角的大小即可调节电流,从而实现调节电机转矩。APC方式的关键在于将角度量转化为相应速度的时间可控量,由于有两个变量需要调节,使得控制复杂度提高。

对于一定的转速和转矩,开通角和关断角可以采用不同的组合,因而出现了开通角和关断角的最优选择问题。

提前导通开关管,即开通角减小,则电流增大;推迟导通开关管,即开通角增大,会缩短各相开关管的导通时间,限制电流幅值,影响电机输出。提前关断开关管,即关断角减小,相电流过早截止,减小电机输出;推迟关断开关管,即关断角增大,续流进入电感下降区,将会产生制动转矩,总的电机输出也会减小。

以最大输出为准则,可将关断角固定在近似的最大出力点,只调节导通角的大小。这种方式简便易行,但为了充分发挥SRM控制灵活的优势,在实际应用中还必须考虑效率和转矩脉动等目标参数,结合综合目标进行优化控制。APC方式的控制灵活性较大,是目前应用最为广泛的一种控制方式,但在低速区工作,必须与其他控制方法相配合。

(3)电压控制方式

电压控制的PWM方式是对功率变换器的开关管采用固定通断触发,同时用PWM信号复合调制功率开关管相控信号,通过调整占空比的大小调节加载的绕组电压。PWM脉冲周期T固定,在导通时,绕组加正向电压,在关断后加零电压或反电压。改变占空比,则绕组电压的平均值U随之变化,绕组电流也相应变化,从而调节转速和转矩,因此该方式也被称为电压斩波控制方式。类似于电流斩波控制方式,提高PWM脉冲频率,则电流波形比较平整,电机输出增大,运行噪声减小,但功率开关管控制难度增大。

PWM方式既可用于低速区,也可用于高速区,抗负载扰动的动态响应较快,很适合用于转速调节系统,但是在低速运行时转矩脉动较大。

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