开关磁阻电机车调速系统转矩优化与控制策略研究

"基于SRM的矿用电机车调速系统转矩优化研究" 本文主要探讨了针对矿用电机车调速系统中所存在的问题，尤其是传统开关磁阻电机（Switched Reluctance Motor, SRM）系统在实际应用中表现出的转矩脉动大和转速响应慢的问题。为了解决这些问题，作者提出了一个创新的调速策略，即基于直接转矩控制（Direct Torque Control, DTC）的SRM调速方法。 SRM是一种结构简单、成本较低且效率高的电动机类型，但在其工作过程中，由于电机结构的特性，容易导致转矩脉动大，影响系统性能。传统的控制方法往往难以有效地降低这些脉动并提高转速响应。因此，研究者引入了DTC技术，这是一种能够直接控制电机转矩和磁链的技术，通过快速改变电机的开关状态来实现对转矩的精确控制。 在提出的DTC策略中，设计了一个转矩磁链双闭环控制系统。这个系统包括两个独立的环路：一个是转矩控制环，用于减小转矩波动；另一个是磁链控制环，确保磁链的稳定，从而间接地改善转速控制。通过这两个环路的协调工作，可以显著提升电机车的动态性能。 在实际应用中，这种优化后的调速系统仿真结果显示，系统运行时转矩脉动显著减小，转速响应速度得到了显著提升。这不仅提高了电机车的工作效率，还降低了运行过程中的振动和噪声，提升了驾驶舒适性和设备的可靠性。 关键词涉及的领域包括开关磁阻电机、转矩优化、DTC（直接转矩控制）、矿用电机车以及双闭环控制。这一研究对于改进矿山运输设备的性能，特别是提高电机车的驱动效率和稳定性具有重要意义。同时，这一成果可能对其他需要高效、低维护成本电机控制的工业领域也具有借鉴价值。 这项研究提供了一种新的SRM调速方案，通过采用DTC技术和双闭环控制，成功地解决了传统SRM系统存在的转矩脉动大和转速响应慢的问题，对于提升矿用电机车的运行性能和效率有着显著的贡献。未来的研究可以进一步探索这一技术在不同工况下的适用性，以及如何将其优化应用于更广泛的工业场景。