参数控制对开关磁阻电机特性的影响

随着电驱动电动车质量的下降，可以设计延长电机恒功率范围。技术上来看，标准异步电机功率范围最广，其他电机的功率范围有限，因此需要用控制算法来改善，商用永磁同步电机用于丰田混合动力驱动是拓展恒功率范围的典型例子，对此的替代解决方案是使用特定开关磁阻电机驱动，本文分析了参数控制对开关磁阻电机功率范围扩展的影响。

在开关磁阻电机中，转速、电流，电压PWM控制和单脉冲控制被应用，典型的开关磁阻电机特性包括功率转换限制和电机本身。对于电动汽车驱动，通常恒定的转矩范围和恒定的功率范围是重要的，在开关磁阻电机驱动的情况下，变更控制参数（开启角，关闭角），可以保证特定的电机输出功率。开启角和关闭角影响相电流的最大值，为了保持恒定的电机输出功率，随着转速的增大，需要在特定的阶段预先改变开启角和关闭角，用控制算法预测开启角。

对小型商用电动车4相开关磁阻电机进行了设计，4相开关磁阻电机从电池供电（U=24V），它具有额定功率P=750W，转速n=3000转/分。导通角小于33.75°，电机控制初始相位电流条件设置为零，当导通角达到34°，连续导通开始，最大电流值增加，磁通量增加，从而导致电磁力矩的增加。实验在控制系统中使用数字处理器DSP与软件ControlDesk，启用控制系统扩展控制参数变化范围，限制最大转速为4000转/分，制动扭矩通过LABView应用程序在PC上设置，同时，所有电参数（电流，电压）以及机械（转速，负载转矩）使用数据保存在LABView程序中。实验证明，电机连续工作时对控制参数比较敏感，开启角变化0.5°时，可以显著增加电机恒定输出功率范围，转速n=4000转/分，电机连续导通后其整体效率降低。