开关磁阻电动机磁性特征的虚拟测试.pdfVIP

维普资讯 大 庆 石 油 学 院 学 报 第 29卷 第 5期 2005年 1O月 JOURNAIOFDAQINGPETROIEUM INSTITUTE Vo1．29 No．5 OCt． 2005 开关磁阻电动机磁性特征的虚拟测试 高丙坤 ，白薇薇 ，姜建国 (1．东北大学 信息科学与工程学院，辽宁 沈阳 110004； 2．大庆石油学院 电气信息I程学院，黑龙江 大庆 163318) 摘 要：针对开关磁阻电动机的非线性特性，建立了电动机相位的磁通数学模型．以LabVlEW 为虚拟仪器编程环 境，设计 了开关式磁阻电动机磁性特征的测量方案 ，并进行了测试．测试结果表明，瞬态磁通测量值与理论值接近． 关 键 词：I』abVIEW；虚拟仪器 ；相关辨识；磁阻电动机 中图分类号 ：TM93；TM352 文献标识码 ：A 文章编号 ：1000—1891(2005)05—0077一O2 0 引言 开关磁阻电动机(SwitchedReluctanceMotorDrives，简称 SRD)具有磁场的非线性特征，很难用传 统的分析方法建立模型和仿真．利用测磁传感器直接测量 电动机内部的磁通价格昂贵，导致电动机设计 复杂．直接测试磁感的方法对于低功率的电动机无效，在每个角度都需要测大量的数据．大多数获得电 动机磁特征的方法是通过测试线圈绕组的电压和电流间接测试定子的磁通量 ，并利用计算机和数字示波 器采集 电压和电流波形，然后通过积分，画出磁通曲线，但在i贝4试过程 中无法 自动控制 电动机电压开关量 或校准传感器[1]．而虚拟仪器的结构是开放式的，它把计算机平台与具有标准接 口的硬件模块，以及与开 发测试软件结合起来构成仪器系统．这种系统具有通用性、灵活性，便于开发、测试和应用．为了对 SRD的 磁特征进行测试 ，采用图表编程语言 LabVlEW，所设计的测试仪具有较高的测试精度L2]． 1 系统硬件 系统硬件由便携式PC机、数据采集卡和外围电路构成，其结构见 输入 图1．数据采集卡采用DLINKPCI一911l，它具有 32位 PCI总线，即 插即用，l2位 ／16位模拟量输入分辨率，l6通道单端模拟量输入，带有 可存储 l024个数据的FIFO(先入先出)，通道 自动扫描功能选择，采 输m 样频率可达 l10kHz，可编程增益 (共有五档，倍率分别为 l，2，4，8， l6)，双极性模拟量输入范围．3种触发模式：软件触发 、可编程定时器 图1 系统硬件结构 触发与外部触发．1个 l2位 DA转换器 ，l6通道数字量输入与 l6通道数字量输 出，4个扩展 DIO通道 (用于通过外部通道多路选择器选择通道)．外围电路主要功能是防护与隔离．隔离数据采集卡模拟输入 和开关量输入．信号经保护隔离 电路进入数据采集卡，再经过滤波和A／D转换后成为数字信号，保存于 PC机 内存中．测试软件获得此数据流后进行处理，并显示和存储处理结果．信号回放时，测试软件控制 数据采集卡将信号从模拟输出口输出，然后经保护隔离电路送到主机的信号输入端Ⅲ． 2 磁通测量原理 绕组两端的瞬态相位 电压 (￡)为 收稿 日期：2005一o4—29；审稿人：邵克勇；编辑 ：任志平 基金项 目：国家发展和改革委员会项 目(SY—T5268) 作者简介 ：高丙坤(1962一)，男，在读博士后，教授 ，博士生导师，主要从事信息处理与控制方面的研究 维普资讯 大 庆 石 油 学 院 学 报 第 29卷 2005年 (≠)一 R i (≠)+d (≠)／dt， (1) 式中： (≠)为瞬态相位电流 ；R 为每相绕组 的电阻； (≠)为绕组上 的瞬