12,8开关磁阻电机的故障分析.doc

摘要: 开关磁阻电机（SRM）是一种新型调速电机，它的结构简单坚固，调速范围宽，调速性能优异，可靠性高，且在整个调速范围内都具有较高效率，越来越广泛地应用于牵引运输、航空航天、家用电器等各个领域中，具有很大的潜力。开关磁阻电机调速系统（SRD）兼具直流、交流两类调速系统的优点，是继变频调速系统、无刷直流电动机调速系统的最新一代无极调速系统。由于SRD一个多变量、强耦合的非线性系统，其运行性能不仅取决于电机本身的参数，而且与控制器以及驱动系统的控制策略紧密相关，因此准确的仿真分析对SRM及控制系统设计十分必要。而要对SRM进行深入的理论分析，就需要对其建立一个准确而又有实用性的模型。

本课题运用当前流行的仿真软件MATLAB/SIMULINK，采用SIMULINK软件中的基本模块，搭建了SRM的数学模型。此模型能够对SRM在电动模式下的正常运行状态和几种故障运行状态进行仿真，得到了一些响应波形。故障分析的研究可以为SRM的故障诊断和容错控制提供一种可行的方法。总之，本课题的研究对分析、设计和优化SRM有一定的应用价值和参考价值,这是本课题研究的意义所在。

关键词：开关磁阻电机 MATLAB/SIMULINK 建模 故障分析

目录

摘要

ABSTRACT

1 绪 论-1

1.1 课题的目的与意义-1

1.2 开关磁阻电机的发展概况-2

1.3 开关磁阻电机的优缺点-2

1.4 开关磁阻电机的研究热点-2

1.4.1 功率变换器的结构设计-2

1.4.2 多目标控制-3

1.4.3消除转矩脉动控制-3

1.4.4 低噪声控制-3

1.4.5 无转子位置检测-3

1.5 MATLAB/SIMULINK简介-3

2 开关磁阻电机调速系统的基本原理-5

2.1 SRD基本组成-5

2.1.1 开关磁阻电机-5

2.1.2 功率变换器-6

2.1.3 位置检测器-6

2.1.4 电流检测器-6

2.1.5 控制器-7

2.2开关磁阻电机的工作原理-7

2.3 SRM的电路方程-9

2.4 SRM的发电原理-11

3 开关磁阻发电系统的故障仿真分析-13

3.1 系统发电运行的数学模型-13

3.1.1 基于MATLAB/SIMULINK的SRG的仿真模型-13

3.1.2 SRM的发电工作模式-14

3.2 开关磁阻发电系统的故障类型-15

3.3 功率变换器故障-14

3.3.1 开关管上管开路时的故障仿真分析-15

3.3.2 开关管下管开路时的故障仿真分析-16

3.3.3 开关管上下两管均开路时的故障仿真分析-17

3.3.4 开关管单管短路时的故障仿真分析-18

3.4 全导通时的故障仿真分析-19

3.5 负载短路故障仿真分析-20

4 结论-23

参考文献-24

致  谢-25