【摘 要】
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近些年来，人们对具有高效率和高转矩密度的电机的需求与日俱增，并已成为许多的公司的研究热点。本文对一种重新出现在人们的视野中的交流电机—同步磁阻电机，展开讨论，该种电机在
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近些年来，人们对具有高效率和高转矩密度的电机的需求与日俱增，并已成为许多的公司的研究热点。本文对一种重新出现在人们的视野中的交流电机—同步磁阻电机，展开讨论，该种电机在某些领域如风机、泵和磨机等工业应用中有望成为高效、低成本和高输出的未来工业的标准。直接转矩变频调速是继矢量控制技术之后又一新型的高效变频调速技术。无速度传感器以其成本低、可靠性高等优势成为了工业应用和学术研究的热点。本文对同步磁阻电机的传统直接转矩控制和基于空间矢量调制技术的直接转矩控制进行了相关研究，并通过特殊的电压电流型磁链观测器实现了无速度传感器控制。 本文首先通过对电机数学模型的研究与分析，根据传统直接转矩控制的原理，建立了同步磁阻电机传统直接转矩控制的仿真模型。根据坐标变换的原理，结合空间矢量调制技术，建立了基于定子磁场定向下的同步磁阻电机的数学模型，分别对磁链环、转矩环和转速环建模，并利用Matlab/Simulink进行了控制器参数设计，得到了基于空间矢量调制的直接转矩控制模型，为以后的研究奠定了基础。其次，介绍了“有效磁链”的概念，根据“有效磁链”能够推导出转子的位置信息，并基于此设计出了一种电压电流型磁链观测器，该观测器不需要速度自适应，结合了电流模型和电压模型磁链观测器分别在低速和中高速的优点，通过Lyapunov稳定性理论对观测器进行了简单的理论分析。该观测器在低速和高速下均能较好地估算出电机的磁链、转矩和转速，实现了无速度控制。最后，对基于Matlab/Simulink和基于dSPACE半实物实验的软件平台和硬件平台作了介绍，在仿真研究的基础上，对基于空间矢量调制的同步磁阻电机无速度传感器直接转矩控制进行了实验研究，验证了理论的正确性。
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