无位置传感器开关磁阻电机的控制研究

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1、摘要摘要开关磁阻电机以其控制灵活、结构简单、可靠性高、电气性能优良等优势，广泛应用于军用、商用和民用设备中，而位置传感器的使用使其应用受到一定的限制，因此，无位置传感器开关磁阻电机的控制策略和实现方法受到了广泛的重视。本文提出了基于检测菲激励相互感电压技术来实现无位置传感器开关磁阻电机的控制。本文首先介绍了开关磁阻电机的结构、工作原理及数学模型，并对其运行特性作了详细分析，如电感、磁链、电流等。重点研究开关磁阻电机间接位置检测技术，介绍了国内外有关开关磁阻电机系统间接位置检测技术的研究动态，分析各种方案的工作机理和使用效果，总结比较各种检测方法，提出本论文的研

2、究方案。根据电机自身的电磁特性，其电感与转子位置的关系，对电机起动和运行过程的转子位置检测提出了相应的解决方法。在给电机某相通电时，非激励相的绕组磁链与位置存在对应关系，实际表现出来的就是互感电压与转子位置的关系，通过检测这一电压值来判断转子的位置区间，从而给相应的相励磁，保证电机稳定运行。本调速系统采用TI公司DSP芯片TMS320LF2407A为核心来实现电流转速双闭环控制。控制策略用电压斩波控制，即通过P1】I『M方式调节绕组电压平均值，间接调节和控制绕组电流，既能用于高速运行，又适合于低速运行。在硬件设计中，介绍了系统硬件各主要电路的设计，包括DSP最

3、小系统、信号检测调理电路及相关的辅助电路；在软件设计中，给出了控制系统主程序和各个子程序的流程图，并介绍了几个主要子程序的设计思想和实现方法。最后，对所设计的控制系统进行了实验分析，验证了设计方案的可行性，并给出了实验结果和实验波形。关键词：开关磁阻电机间接位置检测控制策略广东工业人学丁学硕士学位论文AbstractSwitchedReluctanceMotorarewidelyusedinmilitary,commercialandcivilianequipmentforitsflexiblecontrol，simplestmcture，highreliab

4、ilityandexcellentelectricalperformanceandotheradvantages，buttheuseofpositionsensorrestrictsitsapplication．Therefore，sensorlesscontrolstrategiesandimplementationsforSRMarebyawiderangeofgreatimportance．Inthispaper,itputsforwardasensorlesscontrolsystembasedonthedetectionofnon—incentive

5、mutualsensevoltage．First，itintroducesthes仃uctureofswitchedreluctancemotor,theworkingprincipleandmathematicalmodel，andmakesadetailedanalysisofoperatingcharacteristics，suchasinductance，fluxlinkage，currentandSO011．Andthen，itfocusesontheindirectpositiondetectiontechnology,introducesthed

6、omesticandintemationalindirectpositiondetectionresearch，andanalyzesthemechanismoftheworkprogramandtheuseofresults，givesasummarybycomparingdifferentdetectionmethods，finallyintroducesthedesignprogramofthispaper．Itmadesolutionformotorrotorpositiondetectioninbothstart-upandoperationproc

7、ess．Accordingtotheirelectromagneticpropertiesofthemotor,itsinductancehasacertainfunctionrelationshipwithrotorposition．Whengivingpowertothemotor’Sanyphase，thefluxlinkageinnon—incentivephasewindingisalsocorrespondingtorotorposition，andthatactuallyshowstherelationsbetweenmutualinductan

8、cevoltageandrotorpo