小步距角開關(guān)磁阻電機控制系統(tǒng)設(shè)計.pdf

1、開關(guān)磁阻電機驅(qū)動系統(tǒng)（SRD）是20世紀80年代迅速發(fā)展起來的一種新型調(diào)速系統(tǒng)，由于開關(guān)磁阻電機兼具異步電動機的結(jié)構(gòu)簡單、運行可靠、成本低和直流電動機的控制簡單、調(diào)速性能優(yōu)異、能夠頻繁正反轉(zhuǎn)的優(yōu)點，因此在現(xiàn)代交流調(diào)速系統(tǒng)中占有重要的地位。反應式步進電機是一種小步距角的開關(guān)磁阻電機。本文以一臺三相反應式步進電機為對象，設(shè)計了基于旋轉(zhuǎn)變壓器的小步距角開關(guān)磁阻電機控制系統(tǒng)，使該電機的轉(zhuǎn)速范圍和轉(zhuǎn)矩得以大幅度的提升。同時，該系統(tǒng)又可以在極低的轉(zhuǎn)

2、速下以步進電機的方式運行，從而極大地擴展了步進電機的應用范圍。
　　本文首先介紹了開關(guān)磁阻電機調(diào)速系統(tǒng)的各個組成部分以及開關(guān)磁阻電機的基本結(jié)構(gòu)和工作原理，并基于開關(guān)磁阻電機的線性數(shù)學模型對其繞組電感、繞組磁鏈、繞組電流以及電磁轉(zhuǎn)矩進行了分析，同時探討了開關(guān)磁阻電機的各種調(diào)速方式的優(yōu)缺點和適用場合。在此基礎(chǔ)上，以 dsPIC30f4011數(shù)字控制器為控制核心，設(shè)計了小步距角開關(guān)磁阻電機控制系統(tǒng)的軟硬件。首先給出了基于旋轉(zhuǎn)變壓器的轉(zhuǎn)子

3、位置檢測系統(tǒng)，以及采用CORDIC算法的低成本、無需專用解碼芯片的角度解碼方案。隨后，給出了包括主電路、MOSFET驅(qū)動電路、控制電路、保護電路以及相電流監(jiān)測電路等在內(nèi)的系統(tǒng)硬件設(shè)計。在系統(tǒng)的軟件設(shè)計中，制定了基于變角度電壓PWM斬波的控制策略，給出了軟件系統(tǒng)主要部分的程序流程圖，并重點闡述了繞組換相、轉(zhuǎn)速計算、轉(zhuǎn)速PI控制等功能的軟件實現(xiàn)。最后，搭建了電機控制系統(tǒng)的實驗平臺，并利用該平臺分別對實驗電機進行了步進電機控制方式和開關(guān)磁阻電