本节结合式（4.4）的电感表达式提出了一种新的电感测量方法——脉冲电压激励电流遍历响应法。该方法向转子固定在θ0处的SRM绕组施加一个适当宽度的直流脉冲电压，当脉冲电压加载到绕组两端时，绕组处于励磁阶段，相电流从零遍历到最大值；当脉冲电压关闭时，绕组处于退磁阶段，相电流从最大值遍历到零。通过式（4.5）和式（4.7）分别得到位置角为θ0的励磁阶段和退磁阶段的电感-电流曲线，最后在不同位置角（θ＝θ1，θ2，θ3，θ4…）处求得电感-电流曲线，并整理得到电感相对转子位置角和相电流的三维模型。
实验采用额定功率为1.5kW的四相8/6极SRM样机，电源电压采用交流220 V整流后的310 V直流电压，将IGBT作为SRM的功率开关，测试电路如图4.2所示。测量时将SRM的转子通过微转矩夹具固定，将整流得到的直流电压加载到绕组的两端，并且并联一个额定工作电压为450 V的大电容值电容以稳定电源电压。将上下桥IGBT的驱动电路控制端口接到控制卡NI-6212上，每次测量控制卡产生一个适当宽度的脉冲来控制加载在绕组上的脉冲电压宽度。电机转子固定时，绕组的相电流随着导通时间而递增，而SRM在正常工况下的最大电流为13 A，所以选用的脉冲电压宽度以使相电流从零遍历到15 A为宜。示波器通过电流传感器记录绕组的相电流励磁遍历和退磁遍历。
通过编码器确定转子的位置角为θ0，并用制动器将转子固定。测试开始时控制卡输出电压为低电平，IGBT驱动电路受控处于关断状态，此时绕组上没有电流和磁链。当控制卡输出电压由低电平变为高电平，并且输出一个适当宽度的脉冲时，IGBT开始导通，此时绕组处于励磁阶段，电源电压通过IGBT加载到绕组两端。绕组的相电流从零逐渐增大，绕组电感产生反向电动势抑制电流的增大并将能量储存于磁场中。控制卡输出脉冲由高电平跳变为低电平前，绕组上的相电流达到峰值。此后控制卡输出低电平，IGBT关断，绕组处于退磁阶段，此时的电源电压反向加载在绕组的两端，电流从绕组通过二极管流向电源，电流值从峰值不断减小直至变为零。
在整个过程中，一个脉冲电压加载在绕组两端，绕组经历励磁、退磁两个阶段，而绕组电流产生两次遍历。由示波器测得的绕组脉冲电压励磁的遍历相电流如图4.3所示。从图中可以观察到峰值前段为励磁过程，峰值后段为退磁过程，峰值附近的相电流变化率明显比非峰值处相电流变化率大，说明绕组在峰值电流附近已经达到饱和。
图4.3 绕组通脉冲电压时的响应电流
SRM转子的固定位置角为θ0，在完成电压脉冲电流遍历后，再根据前面推导的绕组电感公式（4.5）和公式（4.7）来计算绕组电感。其中预先测得绕组的电阻R（R＝1.3Ω），绕组的相电流i由示波器测得，绕组的相电压U为电源的电压（U＝310 V）。
下面以励磁阶段为例来说明实验数据的处理和绕组电感的求取。首先对采集的相电流信号进行平滑处理：
选用合适宽度的均值滤波器对励磁阶段的电流进行滤波，滤去高频噪声，得到平滑的励磁电流曲线。
由励磁相电流可求取绕组电感的实际电压，并对绕组电感电压进行积分得到绕组上的磁链与遍历相电流的关系，即
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式中，Ii为均值滤波后的绕组相电流，Δt为示波器采集相电流的最小刻度值。
由式（4.9）得到SRM极对位处和非极对位处的磁链相对遍历电流的曲线如图4.4所示。从图中可以观察到，非极对位处的磁链与电流成线性关系，说明此处的电感没有出现饱和现象。极对位处的磁链曲线在低电流时与电流也成线性关系，且斜率远大于非极对位曲线的斜率，当电流增大时，磁链曲线斜率逐渐变小，说明磁场开始出现饱和。
图4.4 极对位和非极对位处的电流-磁链曲线
根据最小均方根原则，用n阶多项式拟合由式（4.9）得到的绕组磁链相对遍历电流的曲线，最后得到绕组磁链对绕组相电流n阶平滑的曲线多项式，如式（4.10）所示。然后对多项式进行求导即可得到绕组的电感值，如式（4.11）所示。
式中，am为磁链曲线拟合后的多项式的系数；n为多项式的最高阶数。
最后，当SRM转子处于不同位置角（θ＝θ1，θ2，θ3，θ4…）时进行上述测量和计算，得到一个电气周期内不同位置角处的电流-电感曲线，如图4.5所示，整理得到的三维模型如图4.6所示。从图中可见，相电流较低时，极对位处的电感值远大于非极对位处的电感值。当电流增大时，极对位处的电感值也相对地开始减小，说明此时极对位处的电感已经开始饱和，而非极对位处的电感值保持不变。在整个转子周期内，SRM经历了从非极对位到极对位，再从极对位到非极对位的位置变化，绕组的电感也经历从极小值到极大值再到极小值的非线性变化。
图4.5 SRM不同位置角处的电感曲线
图4.6 SRM电感的三维曲面模型
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