基于DSP控制的多相感应电机策略研究

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1、和常规的三相感应电机相比多相感应电机有其许多优点，例如可以实现低压人功率输出，对系统的町靠性要求不高，转矩脉动小等。所以对多相电机调速系统的研究受到日益广泛的关注。随着半导体业的快速发展，特别是数字信号处理器的出现，以及精确的感应电机模型和各种先进的控制策略的提出，很人的促进了电机控制的发展，使得精度高、调速范I韦I宽、控制性能好的电机控制器的实现成为可能。矢量控制作为一种先进的控制策略，是在电机统一理论、机电能量转换和坐标变换理论的基础上发展起来的，具有先进性、新颖性和实用性的特点。其思想就是将异步电动机的模型通过坐标变化，使Z成直流电动机模

2、型，将泄了电流矢量分解为按转了磁场定向的两个直流分量并分别加以控制，从而实现磁通和转矩的解藕控制，以期达到直流电机的控制效果。木课题应用矢量控制的原理，以电机控制专用的DSP芯片TMS320F240为核心，开发出一套基于矢量控制的变频调速系统。文屮对整个系统的硕件电路和驱动软件的实现都作了详细的介绍，同时采用了一种新型的PWM调制方法一电压空间矢量法(SVPWM)来实现对异步电机的控制，提高了能量的利用效率。该控制系统已经应用于电脑绣花机电控系统上面，经实践证明，基于DSP芯片的矢量控制变频调速系统性能优良，运行稳定，抗干扰能力强，电机运行噪音

3、小，不失为一套具有先进型、新颖性、实用性的控制系统。关键字：多相感应电机矢量控制数字信号处理器(DSP)ABSTRACTThearticlefirstanalysisthetheoryoftheintegratedopticalaccelerationsensorsystem,discussestheprinciplesofMichelsoninterferenceandmodulation.Andthenitssignalprocessingsystemhasbeenanalyzedandcalculated,andfilterdesignm

4、ethodhasbeenpresented・Attheend,asthecoreoftheTPsDSPdigitalsignalprocessingchipTMS320VC5410,thedesignofsignalprocessingsystemhardwarecircuitandasoftwaredesignmethodhavebeenidentificated・Keywords:目录1绪论11.1电力电子器件的发展概述11.2多相感应电机发展概述21.3国内外研究进展和发展趋势51.4多相感应电机系统研究存在的问题61.5课题主要研究工作

5、及论文结构72多相电机工作原理72.1多相感应电机的建模72.2六相电机电流产生的磁势102.3六相电机电流与磁势的关系142.4六相感应电机的控制162.5本章小结193多相感应电机矢量变换293.1矢量控制的发展和基本原理293.2坐标变换302.4感应电机在不同坐标下的模型323.5矢量控制的基本方程333.6本章小结344多相感应电机系统硬件电路设计354.1DSP硬件电路系统概述353.2DSP开发环境CCS概述383.3DSP系统的初始化配置413.4DSP系统小结445实验结果454.1实验平台455.2本章小结456总结与展望5

6、06.1论文完成的主要工作505.2进一步的研究计划501绪论1.1电力电子器件的发展概述在现代电机控制系统中，无论是直流调速还是交流调速，都需要可控电源。在20世纪50年代，可控电源都采用旋转变流机组，控制器件都是电磁器件，整个控制设备庞大而笨重。50年代末出现的静止电力电子变流装置，逐步精简了设备，在体积、成木和效率方面有所突破，并消除了噪声，使电机控制系统获得了飞速发展，从此“电子”进入了强电领域，电力电子器件成为弱电控制强电的纽带，电力电子变流器成为电机控制系统的核心。50年代末，晶闸管(SCR)在美国通用电气公司的实验室诞生，标志着现

7、代电力电子技术的开端。近20年来，电力电子器件的发展非常迅猛，从只能触发导通不能控制关断的半控型器件，到可控制通断的全控型器件，从电流控制到电压控制(场控)；从低频开关到高频开关;从单片元件到模块化、集成化、智能化;从小功率到大功率，新一代的器件带來新一代的变流技术和变频器，乂推动了新一代电机控制系统的产生，成为现代电机控制技术发展的先锋。(1)晶闸管是初期可控变流装置采用的主要器件，它只能触发导通不能控制关断，属于半控器件，用于可控整流很适合，若用于可控的逆变器，就需要强迫换流电路。(2)70年代以后P-MOSFET,BJT,GT0和1GBT

8、等全控器件fpl世，其中BJT和GTO是电流控制型，rfn'P-MOSFET和IGBT是电压控制型，即场控器件。80年代出现的TGBT融合了MOSFE