小功率开关磁阻电机驱动控制系统的研究

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1、小功率开关磁阻电机驱动控制系统的研究北京交通大学硕士学位论文姓名：李彩虹申请学位级别：硕士专业：电力电子与电力传动指导教师：王艳20070601屮文摘要中文摘要摘要，木文首先介绍了开关磁阻电机调速系统的构成及其在国际国内的发展状况，并对开关磁阻电机的特点和电磁原理及数学模型进行了阐述;建立了开关磁阻电机的线性电感模型，在此基础上建立了开关磁阻电机调速控制系统仿真模型，进而对开关磁阻电机驱动系统动态性能进行MATLAB仿真研宄。其次，针对丌关磁阻电机驱动控制系统的特性，本文结合小功率2.2kw,12/8极、三相开关磁阻电机样机进行了系统软硬件设

2、计。硬件设计包括对开关磁阻电机调速系统不对称半桥功率变换器MOSFET主电路的设计及参数选择；以驱动芯片IR2110为核心的驱动电路设计；同时还设计了为驱动电路和控制器供电的辅助开关电源；以AT89C51和电机智能控制模块为核心的控制电路；此外还设计了位置传感器检测电路、电压保护电路、电流保护电路等。电机智能控制模块实现速度、电流双PI调节、PWM生成、电流保护、斩波比较等功能；单片机负责判断转子的位置信息，并综合各种保护信号和给定信息，以及转速情况，给出相通断信号及低速下的电流斩波限定值。PWM信号、相通断信号、斩波信号及电流保护信号进行逻

3、辑综合产生控制主功率器件的的开关信号。控制软件采用模块化编程，增强了程序的通用性和可读性。最后，硬件电路板和相应软件程序调试成功后，对所设计的开关磁阻电机驱动系统进行试验，实验结果进一步验证和深化了上述成果，同时也表明系统设计合理，易于使用。关键词：开关磁阻电机；IR2110;开关电源；单片机分类号:北京交通大学硕七学位论文ABSTRACTABSTRACT：Firstly,thethesissystembothindomesticandnotonlypresentsthedevelopingstatusoftheSRDabroad,buta1

4、sointroducestheadvantagesanddisadvantagesofSRDsystem,theelectromagnetismprincip1eandmathematicmode1ofSRM：estab1ishesthesimulationmode1ofSRMcontrol&drivesystembasedonlineaginductancemodel.ThendynamicperformanceofSRDjsstudiedinMKrIABsimu1inkmode1.Secondly,thethesisdesignstheh

5、ardwareandsoftwageoftheSRDsystembasedon2.2kw,12/8SRM.HardwareconverterimplementationincludingofchoosingthestructureandwithitspowerparameterofpowercomponentMOSFET;drivecontroleircuitwiththecircuitdesignwithIR2110；designingthetheaccessoria1switchingpowersupp1ywhichprovidescor

6、epowerfordrive&contro1circuit.ThecomponentsAT89C5l&motorintel1igentmodu1eissensordesigned.AIsothepositiontestingcircuit,voltageprotectioncircuitandcurrentprotectioncircuitaredesigned.Thefunctionofmotorinte11igentcircuitistorea1izedualPIadjusterofspeedandcurrent,PWMgeneratio

7、n,currentprotection,chopwavecomparison.WhilethefunctionofAr89C51protectionistoiudgerotatorlocationinformation,synthesizevarioussigna1andcommandedinformation,andspeedcondition,then百vethephageon—offsigna1andchoppedcurrent1imitedvalueatlowspeed.TillePWMsigna1.phageon—offsignal

8、,thechop?wavesigna1andcurrentprotectionsigna1arelogicallysynthesizedtOproduceswitc