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【摘要】以三相6/4极开关磁阻电机为研究对象，围绕开关磁阻电机的控制展开了深入地研究，基于电磁学基本理论推导了开关磁阻电机基本方程组，构建了三相6/4极开关磁阻电机的线性及非线性仿真系统，针对所研究的数学模型和控制策略进行仿真分析。
【关键词】开关磁阻电机；转矩脉动；双闭环控制
0.引言
开关磁阻电机驱动 （Switched Reluctance Motor Drive，简称SRD） 系统是一种新型的开关磁阻电机调速系统，主要由开关磁阻电机、功率变换器、控制器和检测器等几部分组成。开关磁阻电机驱动系统兼有交流调速系统和直流调速系统的优点，结构简单、坚固耐用、可控参数多、控制方式灵活、可得到多种机械特性，在宽广的调速范围内均具有很高的效率，因此在工业电气传动、自动化控制和航空航天等领域均有着十分广阔的应用前景[1]。
1.开关磁阻电机控制系统的结构
开关磁阻电机驱动系统主要由开关磁阻电机、功率变换器、控制器和检测器等几部分组成。开关磁阻电机是SRD系統中实现机电能量转换的部件；功率变换器的作用是将电源提供的电能经适当转换后提供给开关磁阻电机。控制器则是SRD系统的中枢，它综合处理速度指令、速度反馈信号以及电流传感器、位置传感器的反馈信息，控制功率变换器中主开关器件的工作状态，从而实现对电机运行状态的控制，使之满足预定的运行要求；检测器包括电流检测和位置检测两部分，其中电流检测用以实现系统的电流反馈，位置检测则是通过检测定、转子的相对位置，来确定对相应绕组的换相操作和计算转速[2]。
开关磁阻电机（SRM）是双凸极可变磁阻电机，由于具有双凸极结构，SRM定子和转子的极数有许多种组合，为了避免单边磁拉力，径向必须对称，所以双凸极的定子和转子齿槽数Ns和Nr应为偶数。除单相电机外，应使定子极（齿槽）数Ns与转子极（齿槽）数Nr不相等，但是Ns与Nr要尽量接近。因为当定子和转子齿槽数相近时，就可能加大定子相绕组电感随转角的平均变化率，这是提高电机出力的重要因素，再考虑结构设计的合理性，最常见的是转子的极数比定子少2个。目前应用较为广泛的是三相6/4极结构和四相8/6极结构，这两种结构的SRM电机具有自起动、四象限运行、性能优良、坚固耐用、造价低廉的优点。
2.开关磁阻电机基本方程
3.开关磁阻电机控制系统仿真分析
SRM控制系统采用双闭环控制方案，其中电流环由角度位置控制器与电流斩波控制器构成；转速闭环由PI 调节器构成。根据模块化仿真的思想，将控制系统分割为几个功能独立的主要模块：SRM本体模块、电流控制器模块、速度控制器模块、位置传感器模块、参数计算模块和功率模块。通过这些功能模块的有机整合，可在Matlab的Simulink中构建出SRM控制系统的仿真模型，并实现双闭环的控制算法。
动态响应特性实验：
3.1转速突变实验
3.2负载突变实验
4.结论
综合开关磁阻电机的角度位置控制与斩波电流控制的控制方法，根据传统PI经典控制理论，设计了SRM包含电流闭环和转速闭环的双闭环控制器；利用Matlab/Simulink仿真工具，建立6/4开关磁阻电机的仿真系统，并就仿真结果做了分，验证所提出控制理论和控制策略的正确性和有效性。 [科]
【参考文献】
［１］吴建华.开关磁阻电机设计与应用[M].机械工业出版社，2000.
［２］J.hzk，M.H.Nagrial，A.Hellany. Design and Performance of Switched Reluctance Motors[J].Power Electronics and Motion Control Conference，2004 The 4th International Volume 1，2004.
【关键词】开关磁阻电机；转矩脉动；双闭环控制
0.引言
开关磁阻电机驱动 （Switched Reluctance Motor Drive，简称SRD） 系统是一种新型的开关磁阻电机调速系统，主要由开关磁阻电机、功率变换器、控制器和检测器等几部分组成。开关磁阻电机驱动系统兼有交流调速系统和直流调速系统的优点，结构简单、坚固耐用、可控参数多、控制方式灵活、可得到多种机械特性，在宽广的调速范围内均具有很高的效率，因此在工业电气传动、自动化控制和航空航天等领域均有着十分广阔的应用前景[1]。
1.开关磁阻电机控制系统的结构
开关磁阻电机驱动系统主要由开关磁阻电机、功率变换器、控制器和检测器等几部分组成。开关磁阻电机是SRD系統中实现机电能量转换的部件；功率变换器的作用是将电源提供的电能经适当转换后提供给开关磁阻电机。控制器则是SRD系统的中枢，它综合处理速度指令、速度反馈信号以及电流传感器、位置传感器的反馈信息，控制功率变换器中主开关器件的工作状态，从而实现对电机运行状态的控制，使之满足预定的运行要求；检测器包括电流检测和位置检测两部分，其中电流检测用以实现系统的电流反馈，位置检测则是通过检测定、转子的相对位置，来确定对相应绕组的换相操作和计算转速[2]。
开关磁阻电机（SRM）是双凸极可变磁阻电机，由于具有双凸极结构，SRM定子和转子的极数有许多种组合，为了避免单边磁拉力，径向必须对称，所以双凸极的定子和转子齿槽数Ns和Nr应为偶数。除单相电机外，应使定子极（齿槽）数Ns与转子极（齿槽）数Nr不相等，但是Ns与Nr要尽量接近。因为当定子和转子齿槽数相近时，就可能加大定子相绕组电感随转角的平均变化率，这是提高电机出力的重要因素，再考虑结构设计的合理性，最常见的是转子的极数比定子少2个。目前应用较为广泛的是三相6/4极结构和四相8/6极结构，这两种结构的SRM电机具有自起动、四象限运行、性能优良、坚固耐用、造价低廉的优点。
2.开关磁阻电机基本方程
3.开关磁阻电机控制系统仿真分析
SRM控制系统采用双闭环控制方案，其中电流环由角度位置控制器与电流斩波控制器构成；转速闭环由PI 调节器构成。根据模块化仿真的思想，将控制系统分割为几个功能独立的主要模块：SRM本体模块、电流控制器模块、速度控制器模块、位置传感器模块、参数计算模块和功率模块。通过这些功能模块的有机整合，可在Matlab的Simulink中构建出SRM控制系统的仿真模型，并实现双闭环的控制算法。
动态响应特性实验：
3.1转速突变实验
3.2负载突变实验
4.结论
综合开关磁阻电机的角度位置控制与斩波电流控制的控制方法，根据传统PI经典控制理论，设计了SRM包含电流闭环和转速闭环的双闭环控制器；利用Matlab/Simulink仿真工具，建立6/4开关磁阻电机的仿真系统，并就仿真结果做了分，验证所提出控制理论和控制策略的正确性和有效性。 [科]
【参考文献】
［１］吴建华.开关磁阻电机设计与应用[M].机械工业出版社，2000.
［２］J.hzk，M.H.Nagrial，A.Hellany. Design and Performance of Switched Reluctance Motors[J].Power Electronics and Motion Control Conference，2004 The 4th International Volume 1，2004.