离心风机磁悬浮电机控制策略与MATLAB仿真优化

该篇毕业论文深入探讨了离心风机中采用的磁悬浮开关磁阻电机（BSRM）的控制策略及其MATLAB仿真实现。离心风机在工业领域具有广泛的应用，但其体积大、噪音高和能耗问题限制了其效率。BSRM作为一种创新技术，通过结合磁悬浮和开关磁阻电机的优点，提供了结构简化、低噪音和高效能的优势，尤其在提升临界转速方面有显著改进。 论文首先从理论基础出发，选择了12/8极单绕组BSRM作为研究对象，解析了电机的悬浮力和转矩产生原理，并利用虚位移法建立了电机在双相导通下的数学模型。设计过程涉及电机主体尺寸的计算，确保了电机参数的准确性。通过Ansys软件进行有限元仿真，验证了电机设计的合理性。 针对BSRM存在的转矩脉动和悬浮力耦合问题，论文提出了直接瞬时转矩控制和直接悬浮力控制（DITC & DFC）策略。这一创新方法通过等效合成电压规则，解耦了转矩和悬浮力的控制，有效地减少了它们的脉动。作者还对比了传统的直接转矩和直接悬浮力控制（DTC & DFC），展示了新策略在抑制波动和解耦方面的优越性。 接下来，论文重点介绍了实验平台的构建，包括数字控制系统硬件电路的设计，电流斩波控制策略的软件编程。通过MATLAB的Simulink仿真，作者模拟了两种控制策略的行为，并进行了详细的性能分析和对比验证，从而证实了DITC & DFC在实际应用中的优势。 这篇论文不仅深入研究了BSRM的电机原理和控制策略，而且通过仿真和实验验证，为离心风机使用BSRM的优化控制提供了有效的方法，对于提升风机效率、降低运行噪音和能耗具有重要的实践指导意义。