開關磁阻電動機調速系統(tǒng)仿真分析與設計研究.pdf

1、開關磁阻電動機調速系統(tǒng)(簡稱SRD)是繼直流調速、交流變頻調速之后，于上世紀80年代中期發(fā)展起來的一種開關磁阻電動機與電力電子技術、微電子技術、控制技術于一體的新型調速系統(tǒng)。兼有直流調速、交流調速的優(yōu)點，以其寬廣的調速范圍、良好的機械特性、高效節(jié)能、卓越的起動和制動性能等優(yōu)點成為傳動領域的熱門。
　　 本論文基于山西防爆電機(集團)有限公司承擔的“十一五”國家科技支撐計劃課題“礦用電機系統(tǒng)節(jié)能技術研究”中子課題“礦用隔爆開關磁阻

2、電動機SRD技術研究”(項目編號：2008BAF34B00)對開關磁阻電動機調速系統(tǒng)進行研究。
　　 本文在基于研究開關磁阻電動機調速系統(tǒng)的意義的基礎上，介紹了其發(fā)展狀況、基本組成、性能特點及過去和現(xiàn)階段研究熱點。在了解上述內容的前提下，介紹了本文的研究內容。在本文的第二部分介紹了開關磁阻電動機及其調速系統(tǒng)的基本結構和工作原理；在數(shù)學模型介紹中分別敘述了三種數(shù)學模型的優(yōu)缺點，并對線性化模型做了較詳細的分析。通過對開關磁阻電動機調

3、速系統(tǒng)的電流斬波控制方式(CCC)、角度位置控制方式(APC)、電壓PWM控制方式、組合控制方式的介紹，對比上述幾種控制方式的特點，提出本文的控制方式：低速電流斬波控制、高速角度位置控制相結合的組合控制方式，采用電流內環(huán)和PI調制的速度外環(huán)雙閉環(huán)的控制策略。
　　 在上述控制方式和控制策略提出的基礎上，在matlab/simulink仿真環(huán)境下、采用模塊化的思想建立了開關磁阻電動機調速系統(tǒng)的仿真模型，并進行了仿真實驗，從仿真曲線

4、驗證了理論的電流斬波和角度位置控制方式下電流、電壓波形。在硬件設計部分，介紹了 TI公司的電機專用控制芯片TMS320LF2407的功能特點，以其為控制單元設計系統(tǒng)的硬件電路。通過對各種功率電路的比較分析以及SRD系統(tǒng)應用方面的發(fā)展，確定本系統(tǒng)的功率電路采用不對稱半橋型功率電路，選擇了主開關器件。并設計了位置信號檢測電路、倍頻電路、速度檢測電路、電流檢測電路和輸入與顯示電路。在軟件設計部分，為了便于軟件的調試、修改和發(fā)展亦采用了模塊化的