基于TMS320F240 DSP的開關磁阻電機調速系統

呂 豐，王 勇，裴秀高

(上海電力學院電力與自動化工程學院，上海 200090)

在電氣傳動技術迅猛發展的背景下，20世紀80年代國際上推出一種新型交流電動機調速系統——開關磁阻電動機調速系統(Switched Reluctance Driver，SRD).它融新的電動機結構——開關磁阻電動機(Switched Reluctance Motor，SRM)與現代電力電子技術、控制技術為一體，兼有異步電動機變頻調速系統和直流電動機調速系統的優點.我國于1984年前后以較高起點開始SRD的研究、開發工作，已研制出0.05～50 kW的20多個規格的SRD.目前，SRD的開發范圍已經達到轉矩為0.01～10 Nm，功率為0.01～5 000 kW，最高轉速可達100 kr/min，規格已從多相發展到單相、兩相，電機形式也從旋轉形發展到直線型.SRD的應用領域已從最初側重于牽引運輸發展到工業、航空工業和家用電器等多個領域.

本文主要設計完成了380 V(AC)，4相8/6極，7.5 kW開關磁阻電機控制系統.本系統以TI公司生產的TMS320F240DSP作為CPU的控制芯片，采用PI數字調節，設計了與開關磁阻電機相對應的接口電路.

1 開關磁阻電機調速系統結構

開關磁阻電機調速系統是由開關磁阻電機、功率變換電路、DSP控制器、位置傳感器4大部分構成，其系統結構如圖1所示.

圖1 SRD系統結構示意

2 硬件設計方案

2.1 開關磁阻電機的功率變換器及其電路分析

功率變換器的性能和形式將直接影響SRM的效率、成本和可靠性，合理設計功率變換器是提高整個SRD性價比的關鍵.

功率變換器主要有3個作用:一是開關作用，使繞組與電源接通或斷開;二是為繞組的儲能提供回饋途徑;三是為SRM提供電能，滿足機械能的轉換.由……