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基于dsPIC的开关磁阻电机调速系统设计

许伟

   开关磁阻电机调速系统是一种新型的机电一体化可控调速驱动系统,由于其具有调速性能好,成本低的优点,目前已经广泛应用于精密制造、航空航天、矿山机械、电动车驱动等多个领域,是国际上公认的具有很强竞争力的调速驱动系统。 本文以设计完成一套7.5kW三相12/8极开关磁阻电机调速系统来作为主要研究内容。对开关磁阻电机的工作原理、电机内部基本电磁结构及功率、转矩情况进行了深入的分析,并给出了理想开关磁阻电机的数学模型。设计了以dsPIC33FJ128MC706为主控芯片的硬件电路,并将硬件电路分为驱动、电源、控制和保护四大部分进行了详细的介绍。同时在硬件电路的基础上编写完成了整个开关磁阻电机调速系统的软件程序,实现了系统的各项功能。 根据开关磁阻电机调速系统起动和制动时的性能要求,制定出完善的起动和制动控制策略。在起动过程中,采用转速环和电流环双闭环PI调节的控制方式,对转速环积分项赋初值并且设定合适的PI参数,通过控制起动电流,来实现最佳的起动性能。在制动过程中,采用一相制动和三相制动相结合的控制策略,即高速时采用三相制动,当速度降到一定值后,采用单相制动,这样既达到了迅速降低转速的目的,也避免了电机停止后出现反相起动的危险。 电机正常运行时,采用定角度斩波控制和变角度斩波控制相结合的控制方式,在不同转速下,通过改变每相的开通角和关断角来给出最佳的换相逻辑,实现区域换相。同时,角度细分功能完全通过软件来实现,降低了整个系统的成本。 对本系统的硬件电路和软件程序进行调试,得到相应的实验数据,并对实验结果进行分析,验证了整个开关磁阻电机调速系统设计的合理性。……   
[关键词]:开关磁阻电机;dsPIC33FJ128MC706;控制策略
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:大连理工大学2010年