基于dsp电梯永磁同步电机dtc控制系统

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1、自动化稳调速和实时控制。给出了系统硬件和软件设计方案。关键词：数字信号处理器；永磁同步电机；直接转矩控制；空间电压矢量中图分类号：TP273文献标识码：A文章编号：1009—9492(201l111-0028—04ADTCSystemofPermanentMagnetSynchronousMotorintheElevatorControlBasedonDSPLIUYi—biao．CHEN—Jun(1．FacultyofAutomation，GuangdongVocationalCollegeofIndustryandCommerce，Guangzhou510510

2、，China；2．GZSEI，Guangzhou510180，China)Abstract：Itpresentsthedirecttorquecontrolplanofpermanentmagnetsynchronousmotor，andthendesignsadirecttorquecontrolsystemofpermanentmagnetsynchronousmotorintheelevatorcontrolbasedoilDSP．ThecontrolsystemisbasedonSVPWMspacevolt—agevectorcontroltechnolo

3、gy，byadoptingTMS320LF2407ADSPofTIascontrolcore．ThissystemcancontrolthepermanentmagnetsynchronousmotorsmoothlyinReal-Time．Thearticlegivesdesignmethodsofboththesystemhardwareandsoftware．Keywords：digitalsignalprocessor；permanentmagnetsynchronousmotor；directtorquecontrol；spacevoltagevecto

4、r1引言转矩的控制。自1983年日本住友公司发明了钕铁硼这种高在DTC控制过程中对控制策略快速响应的要剩磁、高矫顽力、高磁能积的高性能永磁材料以求较高，本文讨论了采用数字信号处理器(Digi—来，永磁同步电机由于它的效率高、机械特性硬、talSignalProcessor，简称DSP)作为核心处理器，转速与电源同步．适合于高精度转速控制等优点对电梯用PMSM实现DTC控制的方法。而迅速发展11-2]，目前在很多领域都得到了广泛2PMSM的DTC控制策略及控制框图的应用。2．1PMSM的DTC控制策略对拽引电梯的永磁同步电机(Permanent将PMSM的定子磁链在

5、坐标系中分解为直MagnetSynchronousMotor．简称PMSM)，主要采轴(d轴)和交轴(轴)两个方向的分量，其中用直接转矩控制(DirectTorqueControl，简称q轴超前于d轴9O。。此时PMSM的数学模型如式DTC)，DTC控制是在定子坐标系下分析交流电机(1)一式(3)It]所示。的数学模型，通过动态调整定子磁链超前或滞后转子磁链的转矩角来获得所需的转矩，强调P删对电机转矩进行直接控制_1]，从而对电梯的拽引电机而言，无论是在动态还是稳态，都将对Il

6、厕电梯运行的平稳性及平层精度的控制转换为对收稿日期：2011-07—29一起作为SVP

7、WM开关矢量选择表的输入，选择料珊删合适的电压开关矢量就可以实现对PMSM的精确(2)控制。lI√+；7’=‘)(3)式(1)～(3)中：、、、i、、和、厶分别指定子电压、定子电流、定子磁链和定子电感的d轴和q轴分量，、和为定子电压、定子电阻和定子磁链，为磁极对数，∞为转子角速度。将该数学模型进行坐标系变换，可推导出PMSM的转矩的表达式如式(4)所示，式中为转子磁链，为定子磁链和转子磁链的夹角，称图1PMSM的DTC控制框图为转矩角。由该式可见，电机转矩由两个部分组成：电机交轴电枢反应所产生的电磁转矩和由于3空间电压矢量及其选择电机的凸极特性产生的磁阻转矩。3．

8、1空间电压矢量空间电压矢量法是从电动机的角度出发，着7’一3P&A[2一In2卅(4)眼于如何使电机获得恒定的正弦磁通，它以三相La对称正弦波供电时交流电动机的理想磁通为标准，由式(4)可知，当转矩角6在[一90。，90。]用逆变器的不同开关模式产生的实际磁通去逼近区间变化时。电机的转矩随转矩角的增大而增理想磁通H]，来实现较好的控制性能。大，在90o时达到最大。将转矩对时间t微分，图2是三相逆变器主电路图，U、V、W是可得在t=O时转矩变化和转矩角变化的关系式如PMSM的三相绕组，Dc是直流母线电压。a、a2，式(5)所示。b1、b2和c、c：分别表示S、Sb、

9、S三个桥臂