开关磁阻电机控制系统在电动压缩机中的应用.pdf

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1、开关磁阻电机控制系统在电动压缩机中的应用焦云龙，王艳(北京交通大学电气工程学院，北京1O0044)ApplicationofSwitchedReluctanceControlSystemonElectromotionCompressorJIAOYun—long，WANGYan．(SchoolofElectricalEngineering，BeijingJiaotongUniversity，Beijing100044，China)摘要：介绍了以开关磁阻电机作为驱动电机的1．1硬件电路结构新型的电动压缩机控制系统，系统以单片机系统硬件控制电路原理如图1所示，控制

2、电路MC9S12XS128为核心，详细描述了控制系统的软由单片机控制电路、电机位置检测电路、电机驱动控硬件设计。制电路、故障检测电路以及电压、电流和温度检测电关键词：开关磁阻电机；电动压缩机；控制系统路等组成。控制电路主控芯片为freescale公司生中图分类号：TP352产的型号为MC9SXS128的单片机。文献标识码：A三相A位，B置，C信号Ll+’IOCO10,CIO2C1，；⋯wWM⋯20⋯，,；wW⋯M⋯⋯文章编号：1001—2257(2013)10—0041～04温度电、流电检压测和Ll+A／D转换PSO，PS1Abstract：Thispape

3、rintroducesanewkindof单元theelectromotioncompressorcontrolsystem，the按键控制一PJ6，PJ7PM0，PM1SwitchedReluctanceMotorasthedrivingmotor，故障检测电路PAO，PA1，PA2REsandthecontrolsystemuseMC9S12XS128asthe晶振电路XTALET．EXTALcore，describesthesoftwareandhardwaredesignof图1硬件控制电路原理thecontrolsystemindetails1．2

4、位置检测单元Keywords：electromotioncompressor；switched位置信号采集电路如图2所示。位置传感器是reluctancemotor；controlsystem开关磁阻电机的关键部件和特征部件，系统的位置信号传感器采用的是光栅式编码器。传感器直接0引言输出三相位置信号和转速信号，转子位置信号是各+15V+5V开关磁阻电机具有结构简单坚固，可靠性高，质量轻，便于维修，成本低等优点[1]，符合汽车空调厂家的要求，采用开关磁阻电机作为驱动电机，与压缩机一体化设计，将位置传感器放在电机外侧，可以巧妙地避开传感器与制冷液的接触，提高电动

5、压缩机运行的可靠性，深入研究了一套以MC9S12XS128为核心的开关磁阻电机控制系统，实现了电机为压缩机提供高效动力的要求，与传统的控制器相比，电动压缩机的效率得到了提高，同时也改善了系统的控制特性。1控制电路硬件设计GNDGND收稿日期：2013一O4—23图2位置信号采集电路《机械与电子22013(11)·41·相主开关正确进行逻辑切换的依据，利用位置传感的电流PWM信号的占空比，这个斩波上限的设定器测定转子相对位置，输出3路位置信号，经过逻辑值由实际的电机转速决定。相通断信号的获得主要处理和电平转换后，送入单片机的3个捕获口和3由位置信号采集电路和软

6、件实现，当电机低速运行个输入口，以此来确定转子所处的位置进而控制相时，直接把检测到的三相位置信号作为这三相的相应的相绕组开通、关断。它的作用是将位置传感器通断信号；随着电机运行速度的升高，软件实现位置发出的位置信号进行电平转换和逻辑处理[2]。位置信号的相移，作为这一相的相通断信号，相移角的确信号经阻容滤波后进人CD40106施密特触发器整定由电机实际转速决定。电压斩波信号与上面两种形，输出给CD4049，经过该芯片可以将三组+15V信号不同，将采用单独的硬件电路设计。位置信号变换为+5V信号PE5，PE6，PE7。将设计的电压输出电路如图4所示，电路作用是

7、PE5，PE6，PE7直接送入单片机的捕获口IOCO，将一相上、下桥臂开关管的开通、关断时刻错开，同IOC1，IOC2和I／o口，用于控制三相开通和关断的时保证一相桥臂的开关频率不变，相当于斩双管的时刻，并为变角度控制策略的实现做好准备。效果。由于同一桥臂的两个IGBT轮流开通，使原1．3电压、电流及温度检测单元本一个IGBT的开通、关断次数，平均分摊到上下两电压检测单元检测母线电压，一旦出现过压现个IGBT上，延长了主电路的寿命，减少了系统的开象就会有保护电路封锁开关管。电流检测单元输入关损耗，同时续流回路中的电压为零，电流连续，有为给功率管供电的INA，

8、INB，INC，输出与单片机利于减少转矩波动。AD单