SRM状态转换表和应用中新状态获取方法
2018年第46卷第6期
Ｄ
设计分析ｅｓｉｇｎａｎｄａｎａｌｙｓｉｓ
王吉华等 R M 状态转换表和应用中新状态获取方法
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收稿日期：2017-11-15
基金项目：山东省重点研发计划资助项目(201６GGX 105001)
SRM 状态转换表和应用中新状态获取方法
王吉华,任传波,曲金玉,李 超
(山东理工大学,淄博255000)
摘 要：针对有光电位置传感器的三相12/8开关磁阻电机(SRM ),根据位置传感器、定子和转子位置关系,分析转子相对位置变换和传感器检测值,得出状态转换表,并分析其规律。考虑到读取传感器值来获取当前新状态的方法在实际应用中遇到的困难,根据状态转换表规律,提出捕捉传感器和查表的方法来获取新状态,并设计查询表。该方法在实际调速系统的各种转速下均得到运行验证。状态转换表分析和新状态获取的方法可为各种SRM 调速系统设计和运行控制提供参考。
关键词：开关磁阻电机；状态转换表；定转子位置关系
中图分类号：TM352 文献标志码：A 文章编号：1004-7018(2018)06-0023-04
State Transition Table for SRM and Method to Obtain New State in Practice
WANG Ji -hua ,REN Chuan -bo ,QU Jin -yu ,LI Chao
(Shandong University of Technology ,Zibo 255000,China )
Abstract ：To 3-phase 12/8switched reluctance motor (SRM )with photoelectrical position sensors ,based on the local
position relation of sensors ,stator and rotor ,transition of relative positions of rotor and values of sensors were analyzed ,then ,state transition table was obtained and its regularity was analyzed .Considering the encountered difficulty to obtain new current state by means of reading the sensors in practice ,on the basis of regularity of state transition table ,a method was proposed to obtain new state by capturing sensors and inquiring table ,and inquired table was designed .The method was applied to practi -cal velocity regulation system under the circumstances of a variety of velocity .The methods to analyze state transition table and obtain new state can provide reference for design and control of all kinds of SRM velocity regulation systems .
Key words ：switched reluctance motor (SRM )；state transition table ；position relation of stator and rotor
0 引 言
随着开关磁阻电机(以下简称SRM )在航空航天、矿山、纺织、家电和交通等领域的广泛应用,人们对其调速系统的研究越来越重视。SRM 的运行控制要遵循“磁阻最小”原理,即在转子合适位置给对应的定子相绕组通电和断电进行换相控制,确保合适的开通角和关断角,达到正常运行和进一步调节
转速、转矩等目的[1,2]
,可见,转子位置检测是驱动控制的关键环节之一。
转子位置检测有直接和间接法。前者是利用光电和磁敏等位置传感器进行检测,后者是无位置传
感器检测,利用测得的相电压[3]和相电流[4-６]
等估算磁链和电感等电磁量,也有直接测得附加线圈电感[7,8]
和附加电容值[9]
等,再分别由磁链、电流、电压、电感和电容等与转子位置的关系来获取转子位置参数。由于传感器检测的成本、体积和可靠性等因素,无传感器的间接检测方法一直是近年来研究
热点,并取得了很多重要成果,但目前还没有达到普及应用[10,11]
。
目前在市场上应用多的仍然是传感器直接检
测
[12-1６]
,特别是在大中型SRM 调速系统中,而且传
感器直接检测可作为航空航天等重要领域SRM 位置检测的冗余备份
[10]
。对于SRM 调速系统,只要
能检测到转子的关键位置信息即可进行换相控制,传感器直接位置检测和部分无传感器位置检测
[17,18]
均基于这种思想。换相控制需检测出这些
关键位置,并且当转子从一个关键位置到另一个关键位置转换时传感器输出值必须作出相应变化,此值称作转子的一个位置状态,一个电角度周期内若干个状态就组成状态转换表。它是换相控制的重要依据,但文献中很少有对其进行具体的分析,特别是在设计实践中的新状态值获取方法。
因此,以目前应用中占大多数的光电位置传感器为例,针对转子相对位置和传感器输出值分析状态转换表及其规律；分析在电机运行时直接读取传感器来获取新状态值所遇到的问题,基于状态转换表规律,提出了依据上一次状态值和捕捉当前输出
值发生变化的传感器编号而通过查表获取的方法,万方数据