论文摘要
开关磁阻电机(简称SR电机)是一种新型的机电一体化装置,目前广泛地应用在航空、汽车、纺织、矿业等领域。但是SR电机固有的供电工作方式,使得电机的振动和噪声问题比较突出,在一定程度上限制了开关磁阻电机的发展领域。本文以如何抑制SR电机振动和噪声为主题展开分析与研究。因为SR电机的结构形式与振动和噪声的大小有着十分密切的关系,本文从噪声辐射和振动幅值角度探讨了如何确定低噪声SR电机主要尺寸,研究了相绕组连接方式和极数对振动和噪声的影响,并对SR样机进行了预设计。径向力引起的定子径向振动是SR电机噪声的主要根源,因此径向力的分析成为了研究SR电机振动和噪声的基础。本文利用磁通管法推导出径向力和转矩的解析表达式,定性分析径向力与电机结构参数之间的关系。根据虚位移原理,推导出基于矢量磁势的电磁力计算公式,利用Ansoft电磁有限元分析软件对样机的磁密、电感、转矩等进行分析。本文利用MATLAB建立SR电机的非线性模型,对SR电机进行动态性能仿真。提出了利用直接转矩控制SR电机的方案,对转矩、磁链等进行了动态仿真,此仿真波形与电流斩波控制方式下的波形相比较,证明直接转矩控制能有效地抑制SR电机的振动和噪声。
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