【摘 要】
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开关磁阻电动机（Switched Reluctance Motor,SRM）具有成本低,结构简单、坚固,控制灵活,散热性好,效率高,容错能力强等优点,广泛应用于电动汽车驱动、家用电器和纺织机械等领域中。本文研究了SRM系统的半实物仿真建模、不对称半桥式功率变换器故障诊断及能量与信号同步传输策略。首先,介绍了SRM系统的基本结构及特点、工作原理;推导了SRM在工作时的基本方程式,利用SRM的线性模型
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开关磁阻电动机（Switched Reluctance Motor,SRM）具有成本低,结构简单、坚固,控制灵活,散热性好,效率高,容错能力强等优点,广泛应用于电动汽车驱动、家用电器和纺织机械等领域中。本文研究了SRM系统的半实物仿真建模、不对称半桥式功率变换器故障诊断及能量与信号同步传输策略。首先,介绍了SRM系统的基本结构及特点、工作原理;推导了SRM在工作时的基本方程式,利用SRM的线性模型,定性分析了SRM的工作特性,阐述了SRM的三种控制方式;基于PLECS RT Box平台,搭建了SRM系统在电压PWM控制下的半实物仿真模型,实现了转速闭环控制,并通过改变负载,验证了控制策略的有效性。其次,分析了SRM系统不对称半桥式功率变换器发生单相短路和开路时的故障特征,提出了一种单励磁区间电流数字化的SRM功率变换器故障诊断方法。通过在励磁总线和续流总线上各安装一个电流传感器,利用故障前后各相单独励磁区间的励磁总线电流和续流总线电流的符号变化,实现了SRM系统不对称半桥式功率变换器的单相单管短路和开路、双管短路和开路、一管短路且另一管开路故障的诊断及其故障器件定位。仿真和实验验证了策略的可行性。最后,针对电流斩波控制的SRM系统研究了一种能量与信号同步传输策略。以SRM为信号发射装置、前级Boost变换器为信号接收装置,通过在SRM的参考电流上叠加高频正弦电流,将同频率的电压纹波嵌入前级直流母线上,并利用FFT分析方法对输出电压纹波进行解调,实现了信号从电机侧传输到前级Boost变换器侧。仿真和实验验证了策略的可行性。该论文有图74幅,表7个,参考文献86篇。
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