验证性能参数和开关角之间的关系

本实验对2 N·m负载下，开关磁阻电机在1 500 r/min、2 100 r/min、2 400 r/min转速下各性能指标进行了测试，实验结果如图6.13所示。图6.13（a）表示在不同转速下，关断角分别为136°、144°、152°、160°、168°（电角度）时RMS电流预测值与实验值的对比，不同转速下RMS电流的预测值与实验值较为接近；图6.13（b）表示在不同转速下，关断角分别为136°、144°、152°、160°、168°（电角度）时转矩脉动预测值与实验值的对比，不同转速下转矩脉动的预测值与实验值较为接近；图6.13（c）表示在不同转速下，关断角分别为136°、144°、152°、160°、168°（电角度）时4阶振动模态幅值的预测值与实验值的对比，不同转速下4阶振动模态的预测值与实验值较为接近；图6.13（d）表示在不同转速下，关断角分别为136°、144°、152°、160°、168°（电角度）时0阶振动模态幅值的预测值与实验值的对比，0阶振动模态的预测值与实验值有一定误差，主要因为0阶振动模态受低阶电流影响明显，由于模型误差和控制误差，在恒参考电流控制下实际电流波形和理想电流波形存在一定区别，影响的主要是低阶电流。

图6.13　开关磁阻电机恒电流控制方式下的优化结果（转矩为2 N·m）

（a）RMS电流；（b）转矩脉动；（c）4阶振动；（d）0阶振动。

综合不同转速下各性能参数预测值和实验值的比较，可以得到如下结论：(www.xing528.com)

（1）根据性能参数-电流谐波模型以及电流谐波-开关角模型可以得到有一定精度的性能参数-开关角预测模型。

（2）开关角调整对转矩脉动和RMS电流影响最大，对振动无明显影响。

（3）在不同转速下，转矩脉动随关断角的提前而增大，但RMS电流随关断角的提前而减小。

（4）不同转速下振动的变化规律不同。对于4阶模态，在2 400 r/min和1 500 r/min下，随关断角的提前，4阶模态振动幅值逐渐减小；在2 100 r/min下，随关断角的提前，4阶模态振动幅值逐渐增大；对于0阶模态，在2 400 r/min下，随关断角的提前，0阶模态振动幅值先减小后增加；在2 100 r/min下，随关断角的提前，0阶模态振动幅值逐渐增大；在1 500 r/min下，随关断角的提前，0阶模态振动幅值无明显变化。