五电平驱动下的开关磁阻电机转矩控制策略

"本文详细探讨了在五电平拓扑结构下如何实现开关磁阻电机(SRM)的直接瞬时转矩控制(DTC)，并提出了新的驱动拓扑结构和滞环控制策略，旨在减少转矩脉动，提升电机的动态性能。" 开关磁阻电机(SRM)是一种具有高效率、低成本和简单机械结构的电动机类型，但其主要缺点是转矩脉动较大，这会影响电机的运行平稳性和系统性能。针对这一问题，本文提出了一个创新的解决方案，即采用五电平拓扑结构对SRM进行驱动。 五电平拓扑是一种多电平逆变器结构，它能够提供五个不同的电压电平，相比于传统的三电平驱动，能更精细地调节电机的电磁转矩，从而降低转矩脉动。文章深入分析了五电平拓扑的导通原理，阐述了每个电平的切换机制，并将其与不对称半桥驱动电路进行了对比。五电平拓扑的显著优势在于其能提供更平滑的电压波形，减少开关损耗，提高系统效率。 同时，作者结合SRM的绕组导通特性，提出了基于直接瞬时转矩控制的五电平驱动策略。DTC是一种实时控制方法，通过直接控制电机的电磁转矩和磁链，达到快速响应和低转矩脉动的目标。滞环控制作为DTC的一部分，通过在设定的转矩参考值周围形成一个带宽有限的环路，确保了转矩的稳定性和动态响应。 在文中，进行了五电平驱动下的SRM DTC仿真实验，结果显示，与不对称半桥电路相比，五电平拓扑下的控制策略不仅算法简单，而且有效地减小了转矩脉动，显著改善了转矩的动态特性。这一成果对于提高开关磁阻电机在工业应用中的性能具有重要意义，特别是在需要高精度转矩控制的场合。 这篇论文详细介绍了五电平拓扑结构在开关磁阻电机直接瞬时转矩控制中的应用，展示了其在降低转矩脉动和提升电机性能方面的优越性。这项工作为SRM的控制策略优化提供了新的思路，对于进一步研究和改进SRM的控制系统具有重要的理论价值和实践意义。