開關磁阻電機控制系統(tǒng)的制作方法
【專利說明】 開關磁阻電機控制系統(tǒng)
[0001]
技術領域
[0002]本發(fā)明涉及電子電路領域，具體地，涉及一種開關磁阻電機控制系統(tǒng)。
【背景技術】
[0003]自本世紀80年代以來，開關磁阻電機(Switched Reluctance Motor, SRM)的研究在國內外都取得了很大的發(fā)展，而且作為一種新型調速驅動系統(tǒng)，它兼有直流傳動和普通交流傳動的優(yōu)點，已經廣泛應用于工業(yè)、家用電器、電動車輛等諸多領域。伴隨著微電子技術的迅速發(fā)展和數字信號處理理論與技術的不斷完善，數字信號處理器((DigitalSignal Processor, DSP)作為電子信息領域的新型高科技產品，更為電機系統(tǒng)的數字化控制注入了新的生機。

【發(fā)明內容】

[0004]為提供一種更高效的開關磁阻電機，本發(fā)明公開了一種開關磁阻電機控制系統(tǒng)。
[0005]本發(fā)明所述開關磁阻電機控制系統(tǒng)，包括中央處理器，與中央處理器連接的驅動電路和速度設定模塊，所述驅動電路與開關磁阻電機的功率主電路控制連接，還包括與中央處理器連接的信號轉換電路，所述信號轉換電路的信號輸入端與傳感器組連接，所述傳感器組對開關磁阻電機的負載進行采樣。
[0006]優(yōu)選的，所述傳感器組由電流傳感器和位置傳感器組成。
[0007]優(yōu)選的，還包括與中央處理器連接的顯示電路。
[0008]具體的，所述中央處理器為TMS320F420。
[0009]優(yōu)選的，還包括為中央處理器和驅動電路供電的多路控制電源。
[0010]本發(fā)明所述開關磁阻電機控制系統(tǒng)，實現了全數字控制，具有高效、實時、動態(tài)性能好、噪聲低的優(yōu)點。
【附圖說明】
[0011]圖1是本發(fā)明一種【具體實施方式】示意圖。
【具體實施方式】
[0012]下面結合實施例及附圖，對本發(fā)明作進一步地的詳細說明，但本發(fā)明的實施方式不限于此。
[0013]本發(fā)明所述開關磁阻電機控制系統(tǒng)，包括中央處理器，與中央處理器連接的驅動電路和速度設定模塊，所述驅動電路與開關磁阻電機的功率主電路控制連接，還包括與中央處理器連接的信號轉換電路，所述信號轉換電路的信號輸入端與傳感器組連接，所述傳感器組對開關磁阻電機的負載進行采樣。
[0014]采用美國TI (德州儀器)公司生產的16位數字信號處理器TMS320F240X系列的TMS320LF2407 DSP芯片作為控制器，用脈沖寬度調節(jié)(Pulse Width Modulat1n, PffM)技術的控制方法來實現數字化的閉環(huán)控制，從而實現了開關磁阻電動機的全數字化控制。
2硬件設計方案
開關磁阻電機調速系統(tǒng)是由SRM、功率變換電路、DSP控制器、位置傳感器等組成。本系統(tǒng)的硬件框圖如圖1:
可以用來構成SRD功率變換器的主開關器件主要有普通晶閘管、大功率晶體管(GTR)、可關斷晶閘管(GTO)、MOS場效應晶體管(MOSFET)和絕緣柵雙極晶體管(IGBT)。電動機功率變換器主開關器件的選擇與電動機的功率等級、供電電壓、峰值電流、成本等有關；另外還與主開關器件本身的開關速度、觸發(fā)難易、開關損耗、抗沖擊性、耐用性及市場普及性有關系。
[0015]絕緣柵雙極型晶體管(IGBT)是80年代出現的新型復合開關器件，具有工作頻率較高，控制實現比較簡單，而且單管的電壓定額與電流定額也已經做得很大，已經可以滿足對本裝置功率器件的要求，因此經綜合考慮選用IGBT作為本系統(tǒng)SRD功率變換器的主開關器件。
[0016]在考慮到對驅動電路要求動態(tài)驅動能力強、能向IGBT提供適當的正反向柵壓、有足夠的輸入、輸出電隔離能力、具有柵壓限幅電路，保護柵極不被擊穿、自身帶有對IGBT的保護功能，并有較強的抗干擾能力，本系統(tǒng)采用的驅動電路模塊是EXB84I，可實現IGBT的最優(yōu)驅動。該電路的優(yōu)點是驅動電路集成化，抗干擾能力強，速度較高，保護功能較完善，
位置傳感器設計位置檢測器作用是向DSP端口正確提供轉子位置信息。本系統(tǒng)的轉子位置信號傳感器是由光電傳感元件(固定部分)和光電盤(旋轉部分)構成，齒盤上6個間隔30°的齒槽,與電機轉子同軸。光電傳感器S、P固定在電機機殼上，當齒遮擋傳感器的光路，光敏管處于截止狀態(tài)；當光敏管受光導通。電機旋轉時，傳感器輸出30°的方波信號。
[0017]電機速度的檢測主要是通過檢測傳感器輸出信號來實現的?？梢圆捎脵z測脈沖寬度、頻壓轉換或其它方式來實現，本文采用的是脈沖寬度測速法，采用了 DSP數字PI調節(jié)器，實現SRM的閉環(huán)控制.PI控制的原理是根據給定值與實際輸出值之間的偏差E(t)來進行控制的，將偏差的比例(P)和積分(I)通過線性組合構成PI調節(jié)器，對受控對象進行控制。
[0018]如上所述，可較好的實現本發(fā)明。
【主權項】
1.開關磁阻電機控制系統(tǒng)，其特征在于，包括中央處理器，與中央處理器連接的驅動電路和速度設定模塊，所述驅動電路與開關磁阻電機的功率主電路控制連接，還包括與中央處理器連接的信號轉換電路，所述信號轉換電路的信號輸入端與傳感器組連接，所述傳感器組對開關磁阻電機的負載進行采樣。2.根據權利要求1所述的開關磁阻電機控制系統(tǒng)，其特征在于，所述傳感器組由電流傳感器和位置傳感器組成。3.根據權利要求1所述的開關磁阻電機控制系統(tǒng)，其特征在于，還包括與中央處理器連接的顯示電路。4.根據權利要求1所述的開關磁阻電機控制系統(tǒng)，其特征在于，所述中央處理器為TMS320F420。5.根據權利要求1所述的開關磁阻電機控制系統(tǒng)，其特征在于，還包括為中央處理器和驅動電路供電的多路控制電源。
【專利摘要】本發(fā)明所述開關磁阻電機控制系統(tǒng)，包括中央處理器，與中央處理器連接的驅動電路和速度設定模塊，所述驅動電路與開關磁阻電機的功率主電路控制連接，還包括與中央處理器連接的信號轉換電路，所述信號轉換電路的信號輸入端與傳感器組連接，所述傳感器組對開關磁阻電機的負載進行采樣。本發(fā)明所述開關磁阻電機控制系統(tǒng)，實現了全數字控制，具有高效、實時、動態(tài)性能好、噪聲低的優(yōu)點。
【IPC分類】H02P6/06, H02P6/16
【公開號】CN105591574
【申請?zhí)枴緾N201410552312
【發(fā)明人】廖蓉
【申請人】廖蓉
【公開日】2016年5月18日
【申請日】2014年10月19日