控制策略对无轴承开关磁阻电机定子振动的影响

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1、第31卷2010年第10期10月航空学报ACTAAERONAUTICAETASTRONAUTICASINICAV01．31NO．10Oct．2010文章编号：1000—6893(2010)10—2010—08控制策略对无轴承开关磁阻电机定子振动的影响杨艳，邓智泉，张倩影，刘泽远，曹鑫(南京航空航天大学自动化学院，江苏南京210016)EffectsofControlStrategiesonStatorVibrationofBearinglessSwitchedReluctanceMotorsYangYan，De

2、ngZhiquan，ZhangQianying，LiuZeyuan，CaoXin(CollegeofAutomationEngineering，NanjingUniversityofAeronauticsandAstronautics，Naniing210016，China)摘要：介绍了无轴承开关磁阻电机(BSRM)的基本原理和3种负载控制策略。分析了3种负载控制策略确定控制参数的方法。由于脉动的径向电磁力是开关磁阻电机定子振动和噪声的根源，将麦克斯韦张量法和磁路法结合起来计算了不同控制策略下无轴承开关磁阻电机

3、定子极受到的径向电磁力。3种控制策略求解过程所引入的约束条件不同，即使在相同的负载条件下，计算出的主绕组和悬浮绕组电流及超前角也各不相同，电机定子极径向电磁力特性也各异。通过时域分析和频域分析的方法研究了定子极径向电磁力特性，得到r3种控制策略对定子振动的影响。最后通过实验验证了理论分析所得结论的正确性。关键词：无轴承开关磁阻电机；控制策略；电磁力；时域分析；频域分析；定子振动中圈分类号：V242．2；TM352文献标识码：AAbstract：Thefundamentalprincipleandthreekin

4、dsofload—controlstrategiesofbearinglessswitchedreluc—tancemotors(BSRMs)areintroduced．ThemethodstOdeterminethecontrolparametersofthesecontrolstrategiesareanalyzed．Sincetheoriginofvibrationandacousticnoiseofswitchedreluctancemotorismagneticradialforcerippleact

5、edonstator，thestatormagneticradialforcesofbearinglessswitchedreluctancemotorunderthesethreedifferentcontrolstrategiesarecalculatedbycombiningthemethodsofMaxwellstresstensorandmagneticcircuitmethod．DuetOthedifferencesofconstraintconditionsforthreekindsofcontr

6、olstrate-gies，evenunderthesameload，themainwindingcurrent，thesuspendedwindingcurrentandtheadvancedan—gleobtainedbycalculationaredifferent，thereforetheperformancesinthestatormagneticradialforcearealsodifferent．Effectsofcontrolstrategiesonstatorvibrationofbeari

7、nglessswitchedreluctancemotorareobtainedbyusingtimedomainanalysisandfrequencydomainanalysisuponthestatormagneticradialforce．Finally，conclusionsreachedbytheoreticalanalysisareverifiedbyexperiments．Keywords：bearinglessswitchedreluctancemotor；controlstrategy；ma

8、gneticforces；timedomainanalysis；frequencydomainanalysis；statorvibration无轴承开关磁阻电机(BSRM)在普通开关磁阻电机(SRM)定子上增加了一套用于产生悬浮力的悬浮绕组，其产生的磁场与原有转矩绕组产生的磁场相互叠加。通过调节悬浮绕组电流的大小和方向以改变气隙磁场的分布，利用转子一对极两侧的气隙磁场不平衡作用产生转轴