开关磁阻电动机可控变量较多,且变量之间彼此耦合,因此要实现电机的电流控制方式,不单要研究电流,还要研究与之相关的其他变量。利用Matlab/Simulink仿真软件的优点,建立了通用性强、易修改、具有模块化结构的开关磁阻电动机的动态仿真模型。利用该模型可以方便地实现电机的角度位置控制,通过大量的仿真实验,形象、直观地揭示了开关角对电流波形的影响,进而研究与验证了在电流控制方式下,电流波形与电机的转矩和转速之间的关系,同时也很好地解决了工程设计中根据电流波形这个可测量来设计最优开关角,降低电机转矩波动这一问题。
当关断角固定,改变开通角时,可得到电流波形(θon1 <θon2 <θon3),θon1是最小开通角。开通角减小,电流峰值随之增大。当开通角增大到一定值时(如θon2),可得到近似于“平顶波”的电流波形,当开通角继续增大(如θon3),波形走势发生变化,电流幅值继续增大,这主要是由于此时开通角较大,电流在有效 工作段内的旋转电动势的正压降小于绕组两端的有效电压引起的。可以看出随着开通角的增大,转速随之下降。在开通角2时,转速波动最小,可见“平顶波”的电流波形,是实现转速调节的最佳电流状况。电流波形为“近似平顶波”时,转矩波动明显小得多。
开通角固定,改变关断角。电流波形的变化(θoff1<θoff2<θoff3)随着关断角的增大,电流波形宽度有一定的增加。当关断角较小时,也会出现与关断角3相似的幅值波动的电流波形,当关断角增大到 一定值时,电流幅值稳定。在此范围内,关断角越大,电流幅值越小且逼近额定电流值(如关断角2)。若关断角继续增大便会出现如关断角3时的电流波形。当关断角过大时,电流不能下降到零,产生了较大的制动转矩,造成电机的转矩波动剧烈。结合转速波形及转矩波形可以看出:关断角2的转速及转矩波动明显比关断角1、3时小得多。关断角1虽然与关断角2电流波形相似, 稳定转速值也相同但过渡时 间却长得多,转速及转矩的波动也比关断角2大得多。通过分析,可以看出关断角2就是所要寻找的最佳关断角。 2100433B