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开关磁阻电动机的原理及控制研究

来源:电竞企鹅直播平台    发布时间:2024-06-30 13:05:21

产品描述:

  用。本文针对开关磁阻电动机的原理及控制策略进行研究,为得到较高的效率,

  角,考虑电机的输出力矩,设计一套开关磁阻电机纯硬件控制调速系统并通

  成。在定子齿极上绕有比较集中的线圈(即定子绕组),空间相对的两个极上的

  线圈可并联或串联构成一相绕组,用来提供工作磁场。而转子上却没有线圈。这

  有自启动能力。然而,为什么常见的SR电动机都是三相或者三相以上的呢?主

  免出现单边磁拉力和减小转矩脉动,在选择电机时应满足以下几点:①应尽量让

  定子和转子齿槽数相等且为偶数。这样不但可以加大定子相绕组电感随转角的平

  有绕组和电刷,却有很好的调速性,因而在很多实际应用中代替无刷直流电机和

  三相异步电机。功率变换器是由工作于开关状态的电力电子器件所组成,通过控

  制大功率开关器件的通断,能调节输出到电机各相绕组上的PWM电压波形,

  从而改变加在SRM上的供电电压。控制器是SRD系统的控制中枢,它最核心部

  分是具有输出PWM电压波形的数字信号处理DSP芯片,其作用一方面是处理

  温度传感器信息并实现主电路的过流保护,另一方面是将检测到的信息和控制信

  号通过PID处理后控制开关器件,实现SRM无级调速。检测器有位置检测和电

  流检测两种功能,位置检测提供转子的位置信息实现SRM准确速度控制,电流

  断角?兹off,来改变绕组通电、断电时刻,调節相电流的波形,以此来实现转速

  冲对功率开关器件及电机造成损失破坏,采用电流斩波控制,能够得到恒转矩机械特

  电压斩波控制是在保持开通角?兹on、关断角?兹off不变的前提下,使功

  率开关器件工作在脉冲宽度调制(PWM)方式。当脉冲周期T固定时,通过调

  节PWM波的占空比,来调整加在绕组两端电压的平均值,进而改变绕组电流的

  中占据着举足轻重的地位。从我国在上个世纪50年代率先推出电磁调速电机并

  将其应用于多单元印染联合机开始;到60年代我国在科学技术的需求下从国外

  批量引进交流变频器并应用于化纤机械;再到80年代中期,我国第一批从事开

  关磁阻调速电动机(SRD)的研制,都在以科技先导的角色积极走向市场。就目

  前而言,我国所研究开发的SRD已在市场上被广泛的消费者所接受,并应用于

  通常情况SRD系统在复位后,控制器仍异常工作。只有当控制端SWIC

  接收到命令时,控制器才会自行启动。此时,计数器开始计数,系统开始运行。

  当控制器接收到6个PS信号后,系统会自动切换到常规模式。只有当它再次接

  不可以马上作用于控制管理系统。然而,电机的启动一般是利用位置信号来直接输出

  的。在刚启动瞬间,电机的转速和旋转电动势都是从零开始,这样势必会使相电

  流过大而损坏电机。但是,只要经过控制电流斩波则可以限制起动电流的幅值。

  很多嵌入式系统中都用到了FPGA/CPLD等可编程器件,在这些系统中利用

  SVF格式配置文件就可以方便地通过微控制器对可编程器件进行重新配置。目

  前,可编程芯片厂商的配套软件都可以生成可编程器件的SVF格式配置文件。

  串行矢量格式(SVF)是一种用于说明高层IEEE1149.1(JTAG)总线操作的语

  法规范。SVF由TexasInstruments开发,并已成为数据交换标准而被Teradyne,

  Tektronix等JTAG测试设备及软件制造商采用。Xilinx的FPGA以及配置PROM

  可通过JTAG接口中TAP控制器接收SVF格式的编程指令。由于SVF文件由

  ASCII语句构成,它要求较大的存储空间,并且存储效率很低,无法胜任嵌入式

  应用。为了在嵌入式系统中充分的利用其有限的存储空间,并不直接利用SVF文

  件对可编程器件进行在系统编程,而是将SVF文件转换成另一种存储效率比较

  高的二进制格式的文件,把它存储在数据存储器中。Xilinx 公司提供用于创建器

  件编程文件的iMPACT 工具,该工具随附于标准Xilinx ISETM软件内。iMPACT

  软件能自动读取标准的 BIT/MCS 器件编程文件,并将其转换为紧凑的二进制

  本设计是基于“ARM 处理器+FPGA”结构的重构控制器,重构控制器中的

  FPGA 可以依据 ARM 处理器传送来的命令,对目标可编程器件JTAG 接口进行

  控制,并负责解译XSVF 格式的配置文件信息,生成 xilinx 器件所用的编程指令、

  数据和控制信号(TMS,TDI,TCK 序列)向目标可编程器件的JTAG TAP 控制

  器提供所需的激励,从而执行最初在XSVF 文件内指定的编程和(可选的)测试

  操作。使目标可编程器件内的 TAP 状态机进行状态转换,将指令和数据扫描到

  FPGA 内部边界扫描电路指令寄存器和数据寄存器中。完成一次目标可编程器件

  配置,实现用户此时所要求功能,在下一时段,可按照每个用户新的要求,调用重构

  控制器内部存储器中的不同方案在系统重新配置目标可编程器件,这样就实现了

  [1]潘剑飞,曹广忠,王鑫.基于DSP 的平面开关磁阻电机位置控制管理系统研究