基于dsp开关磁阻电机调速系统研究与设计

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1、第20卷第19期电子设计工程2012年10月Vo1．2ONo．19ElectronicDesignEngineeri0ct．2012基于DSP的开关磁阻电机调速系统研究与设计陈运军(四川信息职业技术学院四川广元628040)摘要：为对开关磁阻电机调速进行实时控制，设计了一款基于DSP的TM$320F2812数字信号处理器为控制核心，设计开发了开关磁阻电机调速系统。以模块化的思想设计了MCU控制系统、位置检测系统、不对称功率电路等模块。给出了软件设计的思想和方法，完成了嵌入式软件系统的开发。该调速系统结构简单、成本低廉、起动转矩大及调速范围宽等优点，具有很好的发

2、展前景。关键词：位置检测；DSP；不对称功率电路中图分类号：TP21文献标识码：A文章编号：1674—6236(2012)19—0186—03ResearchanddesignofmotorspeedregulationsystembasedontheDSPswitchreluctanceCHENYun-jun(SichuanInformationTechnologyCollege，Guangyuan628040，China)Abstract：Asfortheswitchedreluctancemotorspeedforreal—timecontrol，ade

3、signbasedonDSPTMS320F2812digitalsignalprocessorasthecontrolcore，designanddevelopmentoftheswitchedreluctancemotordrivesystem．ThemodulardesignoftheMCUcontrolsystem，positiondetectionsystem，asymmetricpowercircuitmodule．Giventhesoftwaredesignideasandmethods，completedtheembeddedsoftwaresy

4、stemdevelopment．Thesystemhastheadvantagesofsimplestructure，lowcost，largestartingtorqueandwidespeedregulationrangeandotheradvantages，hastheverygooddevelopmentprospect．Keywords：positiondetection；DSP；asymmetricpowercircuit开关磁阻电机是随着现代电力电子技术、控制技术的发1机电设备检测终端系统硬件设计展而出现的一种新型电机，具有结构简单、成本低廉、起

5、动转矩大及调速范围宽等优点，具有很好的发展前景，已在工业整个系统采用TI公司的电机控制专用芯片TMS320LF生产中得到了广泛的应用，被认为是在未来具有很强竞争力2812作为控制核心，系统的设计主要分为2大部分：上位机的一种调速电机。与下位机设计，本设计主要研究下位机部分设计，包括软、硬开关磁阻电机的转子与定子都是凸极结构，即双凸极结件部分。系统的软件设计基于DSP专用调试软件CCS平台构。转子和定子铁芯都由硅钢片叠压而成，转子极上无绕组，用C语言编程，以完成开关磁阻电机各种控制算法。硬件设定子极上安装有集中绕组。转子、定子极对数不相等。计部分包括：主电路功率

6、变换器拓扑结构的选择和吸收电路开关磁阻电动机调速系统(SRD)主要由4部分组成，包的设计、电流采样部分的设计、位置检测环节的设计、功率开括开关磁阻电机(SRM)、功率变换器、采样反馈环节和控制关器件驱动电路的设计以及保护电路部分的设计等。器。SRM是实现机电能量转换的部件，也是此系统区别于其1．1系统总体设计他电动机调速系统的最主要标志n1。图1所示是本设计的开关磁阻电机调速系统的总体框功率变换器提供开关磁阻电机运行所需要的能量，一般架图。主要包括上位机、SRM本体、功率变换、控制系统以及是由蓄电池或交流电经整流后得到的直流供电。采样反馈环信号采样部分五个环节

7、；软件主要实现位置计算、速度估算、节包括电流检测和位置检测。控制器是整套调速系统的核PI控制等功能。虚线框内表示系统使用到的DSP芯片的模块心，处理反馈信号包括转子位置和电流反馈信息，计算转速，和软件中所需要实现的功能。系统总体设计方案如下：上位然后发出控制信号给功率变换器，实现功率变换器对开关机PC与下位机通过RS232串行接口进行通讯；功率变换系磁阻电动机的驱动。统主要包括不对称桥式电路和桥式电路，采用IGBT作为功通过对以上4部分的控制，可很好的对开关磁阻电机率开关器件，IGBT模块内部自带的二极管作为续流二极管，调速进行控制，提高电机运行的稳定性和可靠

8、性。用EXB841作为IGBT的驱动芯