混合励磁同步电机控制系统设计与信号处理

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1、第48卷第7期电力电子技术Vo1．48．No．72014年7月PowerElectronicsJuly2014混合励磁同步电机控制系统设计与信号处理郭新军，黄明明，郭健(1．河南工程学院，电气信息工程学院，河南郑州451191；2．南京航空航天大学，自动化学院，江苏南京210016)摘要：首先给出了混合励磁同步电机(HESM)控制系统的总体设计方案，然后以相电流信号处理电路为例，阐述了模拟电压信号处理电路的设计原理。对比较重要的模拟信号，提出了包括多通道采样、数字校正及采用提高电路板电磁兼容性的印制电路板设计方法。最后，通过实验验证了所提设计方法的正确

2、性和有效性。关键词：混合励磁同步电机；信号处理；多通道采样；数字校正中图分类号：TM351文献标识码：A文章编号：1000—100X(2014)07—0032—04TheControlSystemDesignforHybridExcitationSynchronousMotorandSignalProcessingTechnologyGUOXin-jun，HUANGMing—ming，GUOJian(1．HenanInstituteofEngineering，Zhengzhou451191，China)Abstract：Fimfly，theoveral

3、ldesignforthehybridexcitationsynchronousmotor(HESM)controlsystemispresented．Then，thedesignprinciplesofanalogvoltagesignalprocessingcircuitsareintroducedbyanalyzingtheaphasecur-rentsignalprocessingcircuit．Accordingtosomeimportantanalogsignals，themulti-channelsamplingtechnology，di

4、gitalcorrectiontechnologyandthedesignmethodsofprintcircuitboardforimprovingelectromagneticcompatibilityarepresented．Lastly，thecorectnessandvalidityoftheproposeddesignmethodareprovedbytheexperiment．Keywords：hybridexcitationsynchronousmotor；signalprocessing；multi-channelsampling；d

5、igitalcorectionFoundationProject：SupportedbyNationalNaturalScienceFoundationofChina(No．51307082)；theEducationDep—artmentofHenanProvinceScienceandTechnologyResearchProjects(No．13B470936)1引言限制了HESM的转速提高；②凸极式HESM，交、直轴电感不相等．在整个调速区间．均应考虑d轴HESM综合了永磁同步电机(PMSM)效率高、电流的调磁作用。需合理分配其交、直轴电流与励

6、转矩密度大及电励磁同步电机调磁方便的优点。磁电流分量．可采用基于矢量控制的常规或智能是一种具有低速大转矩特性的宽调速电机，在电铜耗最小化控制方法。使HESM实现电机效率最动汽车、机床及伺服控制等领域具有广阔的应用优化运行，如文献[5—6]所述。上述文献主要从控前景【”。在电机结构上，HESM仅比PMSM多一个制理论和方法上进行阐述。然后通过实验进行验电流可控的励磁绕组，后者目前已有比较成熟的证。但未涉及HESM控制系统的硬件电路设计及控制技术和产品．因此在基本的控制原理与方法信号处理等方面。上，前者可充分借鉴后者已有的成果【2]。这里首先给出了HESM

7、控制系统的总体设计HESM的控制策略根据其电磁特性大致可分方案，然后介绍了模拟信号处理电路的设计与工为两类：①是隐极式HESM．由于其交轴与直轴电作原理．提出了几种提高测量精度与抗电磁干扰感相等，无论是在低速区还是高速区，均采用id=O的设计方法。最后，通过实验证明了所设计电路、的矢量控制模式，如文献[3—4]所述，但这种控制信号测量方法及数字校正技术的有效性。方法未考虑d轴电流在高速区的弱磁调速能力，2唧SM控制系统总体方案设计关于HESM控制系统的控制策略与控制方基金项目：国家自然科学基金(51307082)；河南省教育厅法，在文献[5—6]中有较

8、详细的论述，以下重点介科学技术研究重点项目(13B470936)绍系统硬件电路设计与信号处理技