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1、大功率开关磁阻电机调速系统第40卷第4期电力电子技术Vo1.40,No.4August,20062006年8月PowerE1ectronics谭国俊，韩耀飞，蒯松岩，王思建（中国矿业大学，江苏徐州221008）摘要：介绍了一种基于DSP（的大功率开关磁阻电机（简称SRM）调TMS320LF2407A）SwitchedRe1uctanceMotor,速系统，对其主回路及控制系统的软硬件进行了阐述，文章最后结合一个100kW的SRM，对其系统进行了分析和试验。试验结果证明，该系统的综合性能良好。关键词：幵关；磁阻电动机；控制/数字信号
2、处理器中图分类号：TM352文献标识码：A文章编号：1000—100X（2006）04-0091-02ControlSystemofHigh—PowerSwitchedReluctanceMotorTANGuo—jun,HANYao—fei,KUAISong—yan,WANGSi—jian(ChinaUniversityofMiningandTechnology,Xuzhou221008,China）Abstract：Acontrolsystemofhigh—powerswitchedreluctancemotorbasedonD
3、SPisintroducedinthispaper.Itsmaincircuittopology,controlsoftwareandhardwarearea11shownbe1ow.Attheend,thesystemexperimentiscarriedoutbya1OOkWSRM.Theresultofexperimentationshowedthatthesyntheticcapabi1ityofthissystemisexcellent.Keywords:switching;reluctancemotor；control
4、/DSP1引言开关磁阻电机（SwitchedReluctanceMotor简称的研究最早可追溯到1970年，英国Leeds大SRM）学步进电机研究小组首创一个SRM的雏形。我国于1984年左右以较高的起点开始对SRM传动系统（进行了研究和开发。但因受开关器件和实验SRD）人的浪涌电流不仅会引起电源幵关触点的熔接，输入熔断器熔断，也会干扰相邻的用电设备。限制合闸浪涌电流的方法是在储能电容回路串入限流电阻。合闸瞬间，充电电阻R0串入电容充电回路，当直流母线电压大于400V时，J闭合将R0短接。放电电阻R1是通过DSP控制其所在支路上的
5、开关的，当直流母线上的电压髙于预定数值时，则打开该支路进行放电。电容组C2作为充放电电容，其作用是避免系统状态转换时电压受到冲击。3个LEM电流互感器i1,i2,i3在进行处理后进入DSP控制系统进行为双闭环系统提供电流闭环反馈。LA,A/D转换，LB,LC为开关磁阻电机的3个绕组。VD1〜VD6为IGBT的续流二极管[2]。2主回路方案根据系统实际要求选用了IGBT作为系统的功率变换单元，采用了不对称半桥的拓扑结构，图1示出系统的主回路方案。其中，滤波电抗器L1,L2,L3和滤波电容C1的作用是为丫避免系统产生高次谐波对主电网造
6、成影响。当SRD系统的功率电路和交流电网接通时，若回路中没有限制电流的元件，则合闸瞬间整流电路中大的储能电容将电源短路，电路中有较大的浪涌电流。即使是上百瓦数量级的供电电源，合闸浪涌电流均能高达100〜200A之巨，这样定稿日期：2005-09-12作者简介：谭国俊（i962一），男，贵州遵义人，教授，博士生导师，研究方向为电力电子与电力传动。图1主回路方案3电流控制在运动电势的抑制SRM工作在电动模式下时，下电流变化平缓因此相对容易控制。通常采用与直流电机调速系统类似的控制方法，对相电流进行釆样，将给定的电流与反馈电流差值作为P
7、WM的占空比计算依据，对电流进行闭环PI调节［3］。电磁转矩方向与转速SRM工作在制动模式下，方向相反。从轴上输入的机械能转变为电能。若没有91第40卷第4期电力电子技术Vo1.40,No.4August,20062006年8月PowerElectronics位能负载拖动，在制动转矩的减速作用T,转子很快被制动到转速为零。图2示出理想的电动电流和制动电流波形。如图所示，00a〜b区间处于电机电动运行的励磁阶段；992〜3区间处于输出有效电动转矩阶段；在励磁阶段，由于e9c〜d区间处于该相关断区间。相电感较小，故该相电流很快建立达到
8、制动电流在G通过PWM来保持电流为理想方波iref。02〜c区间，状态。在e迅速关断开关管，避免相电流续0c〜d区间，流到电感下降区间对转矩产生反作用。图3DSP软件流程图5图2理想的电动和制动电流波形系统运行结果基于上述思想，将100kW大功率S
