论文部分内容阅读
两向混合励磁无刷电机是近年来在双凸极永磁电机基础上发展起来的新型电机。它既具有双凸极永磁电机高效率、高功率因数等一系列的优越性能,又能通过控制轴向励磁线圈的励磁电流方便地调节气隙磁场,实现弱磁和增磁控制,增大电机的调速范围,因此日益受到人们的关注,具有极大的推广应用价值。两向混合励磁无刷电机为方便调节气隙磁场,在定子绕组上装有电励磁绕组,使得电机的控制多元化。本文研究的重点就是:基于DSP芯片TMS320F2812设计电机的调速控制系统,实现调磁、调压和调速之间的动态优化控制。主要包括以下几方面内容:
1.介绍了两向混合励磁无刷电机的基本结构、工作原理并建立了数学模型。
2.根据对电机工作原理的分析,提出了分区控制的思想:在基速以下由电流分配限幅器协调调速、调压和增磁调节之间的动态关系,在基速以上由反电势PI调节器协调调速、调压和弱磁调节之间的动态关系,从而实现调速、调压和调磁之间的动态最优化控制。
3.基于Matlab/Simulink,建立了两向混合励磁无刷电机分区控制调速系统静态及动态仿真模型,并给出了仿真结果,包括电流、转速和转矩等,验证了控制策略、调速系统仿真模型的正确性。
4.根据电机的特性,从控制器的要求出发,设计了数字控制系统的外围硬件电路。包括位置检测电路、电流检测电路以及功率变换电路的设计,同时还对保护电路进行了设计。
5.根据电流和转速控制器的设计,编写软件程序完成整个驱动控制系统的设计。软件设计主要包括初始化程序以及能够完成电流和转速控制的中断服务程序。
6.对两向混合励磁电机驱动控制系统进行实验研究,论证了理论分析的正确性和驱动控制系统的实用性。实验数据和波形表明:两向混合励磁无刷电机的驱动控制系统具有良好的稳态和动态性能。