轴向叠片磁阻同步电机模糊控制研究

陈学珍

(湖北理工学院，黄石 435003)

0 引 言

轴向叠片各向异性(以下简称ALA)磁阻同步电机叠片与叠片之间用非导磁导电材料填充，尽可能增大直轴电感，减小交轴电感，即提高凸极比(Ld/Lq)。高凸极比使电机又具有高效、高功率因数的特点[1，2]，受到国内外不少学者的青睐。文献[3]研究了ALA转子电机开环VVVF变频起动存在振荡，采用转子轴上加机械惯性阻尼器的方法抑制振荡，有较好的效果。文献[4]采用直接转矩控制，获得了较好的起动性能，但Bang-Bang控制不可避免地导致转矩脉动。因为ALA转子电机直轴电感Ld受气隙磁场饱和影响较大，气隙磁场越饱和，Ld越小，凸极比越小，要想精确控制ALA转子电机，必须考虑电机参数变化的影响，这样势必给控制系统带来一定困难，而模糊控制不依赖于电机参数，正好可以解决此问题。因此本文对ALA转子电机进行模糊矢量控制研究。

1 ALA转子电机数学模型

ALA电机转子由高导磁冷轧硅钢片叠制而成，定子与交流异步电机相同，图1是4极ALA转子实物图，图2是转子截面图。

图1 4极ALA转子实物图

图2 ALA转子截面图

ALA转子电机在d,q参照系下的动态数学模型表达式：

式中：p为微分算子；Ld为直轴电感；Lq为交轴电感；ω为转子电角速度；id为直轴电流；iq为交轴电流；ud为直轴电压；uq为交轴电压。

电磁转矩方程式：

式中：p为极对数；T为电磁转矩。

运动方程式：

式中：TL为负载转矩；B为机械粘性摩擦阻尼系数；Ω为机械角速度；J为转动掼量。

为实现电机快速起动，采用最大转矩电流比控制。定子电流轨迹为id=iq。……