建模和研究开关磁阻发电机用Psim喂直流总线

Subhashini米¹,Chellamuthu²

我学者,部门电气工程印度,Kavaraipettai RMK工程学院
教授,系电气工程印度,Kavaraipettai RMK工程学院

文摘

开关磁阻的兴趣增长机器(srm)汽车和工业用途,因为它的调速应用由于其独特的机械结构。开发的扭矩在不同转子位置和可以生成各种电感。近年来,多电平逆变器吸引了巨大的兴趣高,中等功率能量控制。几个多电平逆变器的控制策略开发。本文仿真进行级联H桥逆变器。3级和5级的研究级联H桥逆变器进行了。多电平逆变器的仿真执行用Psim中可用的元素。

关键字

多电平逆变器、扭矩发达、SRM调制技术。

介绍

开关磁阻的兴趣增长机器(SRM)汽车和工业应用leadsto SRM的研究和建模。开关磁阻发电机(分析)是一种能量转换装置,具有可再生和替代运输系统。转子上的缺乏激励,分析提供了一种健壮的、紧凑、高效的发电机系统。没有永磁机是一个很大的成本和材料可用性是优于其他永磁机。的非线性行为分析构成了对机器的控制好挑战。本文地址和减小转矩的复杂性发展,这样可以有效地利用分析的优势。

许多近年来工业应用要求更高的动力装置。一些中压电动机驱动器和实用应用程序需要中压和兆瓦功率。对于中压电网,麻烦直接连接只有一个功率半导体开关。因此,引入了一个多级电源转换器结构作为替代高功率和中压随后情况;几个多级转换器拓扑已经开发出来。多级转换器不仅达到高功率等级,但还支持可再生能源的使用。多级始于三级转换器。三级逆变器拓扑的优点超过传统的两级拓扑是1)通过开关的电压只有一个一半的直流电压源的开关频率可以减少2)相同的切换损失3)更高的输出电流谐波降低开关频率相同。多电平逆变器的调制方法可分为根据开关频率。他们是1)正弦PWM 2)选择性谐波消除3)空间矢量PWM。 The existing system uses the Sinusoidal PWM

技术来控制总谐波失真。图1显示了分析系统的框图连接到电池forcharging

正弦脉宽调制(SPWM)

正弦脉宽调制,而不是维护所有脉冲的宽度相同的多个PWM,每个不同的宽度成正比的振幅的正弦波评估相同的脉冲。相比显著降低失真是多个PWM(图2)。

每半周期脉冲的数量取决于载波频率。约束两个晶体管内相同的手臂不能在同一时间进行,瞬时输出电压。这种方法是可取的和容易实现。输出电压可以通过改变不同的调制指数“m”。每个脉冲对应的面积大约为正弦曲线下的面积时期的中期相邻点之间控制信号。

五个级别的级联H桥逆变器电压水平和其开关状态:

数学建模的SRM

开关磁阻电机的数学模型推导出使用基本电压方程。和通过使用电压方程,转矩方程。

SRM的基本电压方程

从无花果。

ψ是θ的函数和L在哪里

红外是电阻下降

由于增量电感L di / dt电动势

我(w) dL / dθ——自感电动势或e

e自感电动势与电流成正比的速度和速度改变电感与转子角。

SRM转矩方程的推导:

磁路理论的基础上,能量存储在一个磁场

由于力量储存能量的变化

机械功率发达

Eqn 3.9被称为机械功率方程。

点=ωT

在哪里

扭矩在SRM开发

仿真与结果

Fig.a显示了不同转子位置与电感之间的图。

Fig. b显示扭矩剖面和不同转子位置和电流之间

归一化电压波形的谐波振幅的两级逆变器基本50赫兹的频率

制表拉力值

结果和讨论

调制技术的主要目的是获取变量输出最大基本组件最小谐波。脉冲宽度调制技术的目标是增强的基本输出电压和减少谐波含量在3级和5级级联H桥逆变器。摘要开关磁阻电动机的使用得到了增强。

数据乍一看


图1	图2	图3	图4

引用

SandeepNarla YilmazSozer,伊克巴尔侯赛因(2012)“开关磁阻发电机控制最优发电和BatteryCharging IEEE,交易行业应用,体积48,第五,利润率达到页。

X.D.雪,K.W.E. Cheng P.L. Y.J.包梁,n张(2012)的开关磁阻发电机混合磁路径forWind发电的IEEE,事务在磁学、体积48岁的11路,页102 - 112

David a .托里(2002)开关磁阻发电机及其控制的IEEE,交易工业电子、体积49岁的第一页。57 - 67

O。Ichinokura, T。昂达,M。木村,T。渡边,T。Yanada, H.J.郭(2000)的动态特性分析切换ReluctanceMotor基于香料的IEEE,事务在磁学、卷34,第四,页86 - 96

克里斯托Mademlis和IordanisKioskeridis(2005)的优化性能电流控制的开关磁阻发电机的IEEE,事务在能量转换,20卷,第三,89 - 99页

Yuan-Chihchang和畅明Liaw(2008)的电源电路的设计和控制方案对开关磁阻发电机'IEEE,交易在电力电子,第23卷,第一,44-54页

村上司Osamu Ichinokura对于菊池,中村吴克群,渡边Tadaaki海角(2003)SwitchedReluctance发电机的动态仿真模型的IEEE磁学,39卷,第五,页99 - 101

克利斯朵夫Roux MedhatM。Morcos(2002)使用的开关磁阻电机的简化模型的IEEE事务onEnergyConvesion体积17日3号,页110 - 120

一个。高桥,H。Goto, K。中村,T。渡边,O。Ichinokura(2006)的8/6开关磁阻发电机的特点兴奋bySuppression电阻器转换器的IEEE磁学,42卷,10号,第76 - 86页

IodanisKioskeridis,克里斯托Mademlis(2006)的最优效率控制开关磁阻发电机的IEEE onPower电子、卷21日4号,页56 - 66