大功率开关磁阻电机无位置控制系统

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1、第45卷第2期电力电子技术Vo1．45，No．22011年2月PowerElectronicsFebruary2011大功率开关磁阻电机无位置控制系统谭国俊，王其虎，蒯松岩，张能(1．中国矿业大学，信息与电气工程学院，江苏徐州221008；2．江苏省电力传动与自动控制工程技术研究中心，江苏徐州221116)摘要：与传统电机控制系统相比，开关磁阻电机(SwitchedReluctanceMotors，简称SRM)结构简单、经济、高效，但电磁特性呈现复杂非线性，运行依赖于转子轴位置编码器限制了SRM控制系统应用场合。此处给出一种建立SRM非线性模型的方法．基于样机132kWSRM样机非线性模型，

2、设计了一种基于11微处理器1MS32OF28l2DSP+FPGA微控制芯片的大功率无位置传感器调速系统．及无位置传感器控制算法结构，完成了系统软硬件的开发。最后通过实验验证了无位置传感器控制算法的正确性和可行性及整个系统运行的可靠性。关键词：开关磁阻电机；无位置传感器控制：现场可编程门阵列中图分类号：：TP212文献标识码：A文章编号：1000—100X(2011)02—0044一O3SensorlessControlSystemofHigh-powerSwitchedReluctanceMotorTANGuo-jun，WANGQi—hu，KUAISong—yan，ZHANGNeng(1．C

3、hinaUniversofMiningandTechnology，Xuzhou221008，China；2．JiangsuElectricalDriveandControlEngineeringResearchCenter，Xuzhou221116，China)Abstract：Comparedwithconventionalmotors，switchedreluctancemotor(SRM)takesonthemeritssuchassimplestructure，lowcost，highreliability，howereranimportantcharacteristicofSRMi

4、sitsinherentnonlinearityandthelim—itationofpositionSellsorinSRM．Anewmeth0d0fm0delingSwltchedteluctancemotorispresented．Basedthemod．el，sensorlesscontrolofSRMdrivesystemisdesignedbyusingTMS320F2812andFPGA．AceprdingtotherequestofsensorlesscontrolsystemofSRM，hardwareandsoftwareelementsarepresented．Thee

5、xperimentalresultsshowthefulfillmentoftherequirementsandagoodperformanceandreliability．Keywords：switchedreluctancemotors；sensorlesscontrol；fieldprograammablegatearrayFoundationProject：SupportedbyYouthFoundationofChinaUniversityofMiningandTec}ulology(No．2009A025)1引言2一种新型SRM非线性模型的建立开关磁阻电机(SaM)调速系统是典型

6、的机电SRM为双凸极结构而且SRM额定运行时，电一体化系统。整个电机转子无绕组，定子是集中绕机内部磁场工作在严重饱和状态，因此其定子每组，结构简单，寿命长l1_，控制器电路简单可靠，相磁链p，该相电流和转子位置角0的严重非线性价比比较高．相对传统控制系统具有效率高，保性函数。通常很难采用解析算法给出SRM非线性证转矩特性的较宽范围调速性能的特点。但电机模型各电参量对应关系，但是对于大功率SRM，位置传感器的使用不仅提高了系统成本和复杂若通过离线堵转测量每个角度下磁链特性关系，度．而且降低了系统结构的坚固性，以及系统运行不仅磁链特性的测量系统结构复杂，堵转麻烦，的可靠性。针对大功率SRM无位置

7、传感器控制要而且磁链的计算精度依赖于电阻测量精度，因此求．设计了一种基于微处理器DSP+FPGA的大功会产生误差。率无位置传感器驱动系统结构．给出无位置传感对于大功率SRM非线性模型文献【3—4】给出器控制算法结构和软件流程。实验运行状况验证了模型建立方法。定、转子对齐位置下，有：了算法的可行性和系统运行的可靠性。A(i)=A(a~／+b-Vb2+c[~+i2)(1)而完全不对齐位置。有：基金项目：中国矿业大