开关磁阻电动机新型驱动控制系统.PDFVIP

开关磁阻电动机新型驱动控制系统 A New Dr iving Contro l System for Sw itched Re luctance Motor 1 1 2 1 1 孙冠群 ，林辉 ，张福增 ，齐蓉 ， 崔建峰 1.西北工业大学，陕西 西安 710072；2. 清华大学，北京 100084 ） Sun GuanQun Lin Hui Zhang FuZeng Qi Rong Cui JianFeng (1.NorthWestern Polytechnical University,xi’an,710072,shanxi,China;2.Qinghua University,Beijing,100084,China) 摘要：本文结合一台5.5KW 的四相SR 电动机展开驱动控制系统的设计。功率变换器采用当前四相电机性价 比最高的最少主开关器件主电路形式。控制器以目前先进的DSP TMS320LF240 为核心主控单元，使得硬件 电路简单可靠，并提高了控制精度。在调速控制方法上采用模糊智能控制技术，无需电机的精确数学模型达 到理想的控制效果。采用电压PWM 的调速方式，通过调节PWM 波的占空比实现调速。另外在以上基础上 实现了电机的双相绕组同时通电的稳定运行和良好调速。 关键词：开关磁阻电动机 SR）；功率变换器；DSP F240；控制器；模糊控制；电压PWM ；双相运行 Abstract：A new driving control system is designed for a 5.5KW four phase SRM. A Power converter circuit of the best performance and rate is introduced. The system adopt DSP TMS320LF240 as main control chip of contro ller. It s circuit is simple and improve control precision. Fuzzy theory is adopted on method of control, it don t need math model of electric machine and can achieve perfect control effect. Control mode adopt vo ltage PWM, regulat ing open t ime to t iming. W ith the projects, author realize steady run and convenient timing for simultaneous electrify two phase loop. Key words: switched reluctance motor(SR)；power converter；DSP F240;controller;fuzzy-control; voltage PWM; simultaneous electrify two phase loop 1 引言 开关磁阻电动机调速系统(简称 SRD)是一新 的机电一体化交流调速系统,它融新的电动 机结构——开关磁阻电动机(简称 SR 电机)与现代电力电子技术、控制技术为一体,是当前国 内外现代交流调速领域热门的研究课题。系统组成如图1 所示。 图1 SRD 组成 开关磁阻电机的转矩是磁阻性质，其运行原理遵循 “磁阻最小原理”——磁通总是要沿 磁阻最小的路径闭合，因磁场扭曲而产生切向磁拉力。当转子凸极与定子凸极错位时，气隙 大、磁阻大；一 定子磁极绕组通电，就会形成对转子凸起的磁拉力，使气隙变小——磁路 磁阻变小。与此同时用驱动开关按一定逻辑关系切换定子磁极绕组的通电顺序，即可形成连 续旋转的力矩。SR 电机的调速功能是由SR 电机转子位置传感器、功率变换器和控制器共同 配合实现的。 与传统的交直流传动系统相比，SR 电机不但保持了感应电动机的全部优点，而且其控制 器简单、经济，控制方法、控制方式灵活，在交流调速领域异军突起，成为当代电气传动领 域的热门课题之一。 本文结合一台5