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隨著全球能源危機和環(huán)境問題的突出，以電動汽車為代表的代用燃料汽車成為解決汽車業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要途徑。開關磁阻電機是近二十年快速發(fā)展起來的一種執(zhí)行用微特電機，其結構較為簡單堅固，起動轉矩大，可控參數(shù)多，控制靈活，效率高，廣泛應用于電動車驅動系統(tǒng)、家用電器、通用工業(yè)、高速電機等。SRM應用于電動車輛可以實現(xiàn)快響應、高精度、高效率以及大轉矩輸出的性能指標。
由于開關磁阻電機長期運行在飽和或非線性狀態(tài)，且控制參數(shù)多，相電流隨轉子位置而變化，無法得到簡單統(tǒng)一的數(shù)學模型和解析式。本研究通過對電動汽車用SRM進行有限元分析，建立SRM非線性模型并以此模型為對象進行動態(tài)仿真，對于電動汽車用SRM的設計、控制和應用具有重要意義。
由于求解區(qū)域會有電流源的存在，計算時須采用矢量磁位，并作如下假設：(1)分析時應忽略電機端部的磁場效應，磁場沿軸向會均勻分布，矢量磁位A和電流密度J只有軸向分量A，故磁感應強度只有Br和B；(2)分析的磁場僅被限制于電機的內部，定子的外部及轉子的內部邊界認為是零矢量磁位線；(3)小計交變磁場在導電材料中如定子繞組及機座中的渦流反應，因此，SRM的磁場可作為非線性似穩(wěn)場來處理。
對于三相SRIVI定子每一極來說，轉子轉過90。機械角為一個周期，根據對稱性，只計算轉子轉動450范圍即可完成分析。將定子齒中心與轉子槽中心對齊位置定義為B=0°位置。
添加設置空氣區(qū)，導磁區(qū)，電流流入區(qū)，電流流出區(qū)4部分材料。其中導磁區(qū)為非線性材料，用一條B/H曲線描述其材料屬性;其余部分磁導率均為1。賦子而材料屬性，按材料屬性顯示面: 定義單元類型，選擇PLANE 53單元，采用三角形六節(jié)點、smartsize形式。
對于本研究的SRM二維分析，只考慮一類齊次邊界條件。即在電機定子外徑和轉子內徑上矢量磁位A。此后，均采用命令流方式進行參量輸入，更改設置及求解。
將繞組的體電流轉化為而電流形式，其中，S為載流線圈橫截而積，n為電機的繞組線圈匝數(shù)，i為單匝輸入的電流。電流密度遠的單位為A/m，二維有限元分析中，其正值表示電流沿十Z方向，負值表示電流沿-Z方向。
該SRM的磁通主要有三部分：一部分是定子繞組通電流的勵磁極經氣隙到達轉子極的主磁通；第二部分是經極間氣隙到達定子扼的漏磁通；第三部分是從勵磁極經極間相鄰繞組的相間漏磁通。
對于SRM的仿真重點和難點在于建立SRM的數(shù)學模型，須在充分考慮SRM非線性的基礎上建立電路方程、機械方程以機電聯(lián)系方程。MATLAB7.6版在SIIVIULINK/simpowersystem庫中添加SRM的模型庫，該庫中包括通用SRM模型的和特定SRM模型。其中，特定SRM模型可以山用戶根據實驗數(shù)據或有限元分析數(shù)據建立符介實際需求的SRM模型。
模型主要包括三個子模塊：功率變換模塊、SRM模塊和位置檢測模塊。
功率變換模塊采用三相小對稱半橋結構，每相兩個工GBT功率開關管。反向并聯(lián)續(xù)流二極管，根據電流控制模塊給出的信號，控制開關管順序導通和關斷，從而產生三相相電壓輸出。
SRM模塊自接從SimPowerSystem的Machines中選取Switched Reluctance Motor，指定為三相6/4 Specific Model；參數(shù)設置部分輸入有限元分析計算所得的樣機定子磁阻、慣J險常量、摩擦系數(shù)、起始速度和位置以及SRM的電磁特性表。
其中，SRM的電磁特性表是將有限元分析得出的磁鏈矩陣磁化特性讀入MATLAB工作空間，生成的import表格，該表準確反應電機模型的特性，在仿真中起著至關重要的作用。
位置檢測模塊輸入開通角、關斷角和轉速，輸出控制信號。調整開通角和關斷角可改變電機的轉矩脈動，通過精確計算及仿真選定介理的角度可以最大限度的減小轉矩脈動和噪聲。
采用100V自流電源供電，參考電流為100A，滯環(huán)比較器寬度為士SA。為了獲得大的加速度和啟動轉矩，給SRM施加一個很小的負載轉矩，本研究中取0。仿真輸出包括3部分：繞組電流、轉矩和轉速。
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