一种往复开关磁阻直线电机的设计与控制

摘要：

以往复活塞式压缩机为应用背景,提出了一种具有简单结构及单方向力驱动的往复式开关磁阻直线电机,并基于有限元方法进行了电机的参数化设计。针对开关磁阻电机的非线性电磁力及磁链特性,基于三维有限元方法分析了电机的位置/电流/电磁力和位置/电流/磁链特性。针对此单方向力驱动的电机提出了一种综合控制策略,其由＂推秋千＂控制器、PI电流控制器、行程控制器及平衡位置控制器组成。＂推秋千＂控制器控制电机电流的导通时刻,以保证电机动子在其机械谐振频率上运行,PI电流控制器通过脉宽调制开关功放控制电机电流,行程控制器及平衡位置控制器分别控制行程和平衡位置。在有限元分析和参数测试的基础上,在Matlab/Simulink环境中建立了电机、压缩机及控制系统的仿真模型,并以此分析了给定行程下,控制系统控制直线电机驱动压缩机的动态性能。最后进行了实验测试,并与仿真结果进行了比较,结果相一致,验证了所设计的电机及所提出的控制策略的可行性和有效性,其中的＂推秋千＂控制器能够使电机动子在其谐振频率上运行。

关键词：直线电机、开关磁阻电机、往复压缩机、运动控制

所属期刊栏目：32

分类号：TM352;TM359.4(电机)

在线出版日期：2012-05-05（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：130-136