编辑：营口矿用变压器厂家 日期：2019-01-11 人气：350
轻型营口矿用变压器用开关磁阻电机驱动系统设计 核心提示： 开关磁阻电机（SRM）是遵循“磁阻最小”原理设计的双凸极可变磁阻营口矿用变压器。因SR电机结构简单、坚固，工作可靠，效率高，由其构成的系统（SRD）可靠性高，起动转矩大，低速性能好，范围宽，控制灵开关磁阻电机（SRM）是遵循“磁阻最小”原理设计的双凸极可变磁阻营口矿用变压器。因SR电机结构简单、坚固，工作可靠，效率高，由其构成的系统（SRD）可靠性高，起动转矩大，低速性能好，范围宽，控制灵活，在宽广的转速和功率范围内都具有高效率，易于实现四象限运行，具有较强的再生制动能力。SR电机用作驱动系统，与、驱动系统相比，在性能、体积和成本等各方面都具有一定的优势，使得SRD适合作为电动汽车的驱动系统。
本文将设计一套4kW开关磁阻电机驱动系统，用于驱动小型纯营口矿用变压器，要求该系统驱动性能符合营口矿用变压器行驶条件，具备车辆行驶所需功能，如起动、加速、连续变速、制动、倒车等。
1SRD系统组成开关磁阻电机驱动系统（SRD）主要由开关磁阻电机、功率变换器、控制器和检测器四部分组成，如所示。
SR电机是SRD系统中实现机电能量转换的部件，其结构和工作原理与传统电机有较大差别。SR营口矿用变压器分为单相、两相、、四相或更多相结构，且定子、转子的极数有多种不同的搭配。相数增多有利于减小转矩脉动，但导致结构复杂、主开关王宇：硕士基金项目：基金申请人：王大方；项目名称：汽汽车发动机和动力总成电子控制器嵌入式软件平台研发及产业化；基金颁发部门：工业和信息化部（2009ZX01038-002-001）；基金申请人：王大方；项目名称：面向电动汽车的车载网络系统延迟估计；基金颁发部门：哈尔滨工业大学（威海）校科学研究基金（HIT（WH）ZB200902）器件增多、成本增高。本设计中采用四相8/6极结构4kW开关磁阻电机。
图SKD系统基本构成功率变换器是SRD系统能量传输的关键部分，起控制绕组开通与关断的作用。SRD系统功率变换器电路结构有许多种，不同结构电路的主开关器件数量与定额，能量回馈方式以及使用场合均不同。
控制单元是SRD系统的核心部分，其作用是综合速度指令、速度反馈信号及电流传感器、位置传感器的反馈信息，控制功率变换器中主开关器件的通断，实现对SR营口矿用变压器运行状态的控制。
检测单元主要芫成位置检测和电流检测。位置检测提供转子位置的信息以决定各相绕组的开通与关断。本设计采用两个间隔为15的光电耦合开关作为位置传感器检测位置信号，两路位置信号经过逻辑变换，即可用于控制四相绕组的通断。电流检测提供电流信息来芫成电流斩波控制或采取相应的保护措施以防止过电流。本设计采用单片机的A/D转换功能，将采集到得电流及电压信号通过外部引脚输入到单片机A/D转换接口，将模拟信号转换为数字信号进行软件控制。
h.现场总线技术应用200例您的论文得到两院院士关注2控制器的硬件本设计采用NEC的V850单片机作为控制器。NKC单片机以真正单片化、功能强大、性能可靠、低功耗、电源电压允许波动范闱宽<大部分在。8-5.5V以上而倍受用户推崇。
控制器硬件原理如所示。控制器由单片机，晶振和各种外围电路组成，外围电路主要包括：控制信号输人电路，霍尔传感器输人电路，电流及电压检测电路，功率变换电路等。
该控制器利用单片机采集开关、车速、制动、倒车等外部信号控制运行，利用霍尔传感器采集的位置信号计算转速，同时监测功率变换器的电流和电压信号，判断电机的运行状态，采取相应的控制策略考虑到本营口矿用变压器供电电压较低（72V），使得系统电流较高，本设计采用H桥S！主电路，其优点是同一时刻两相同时导通，有效增大了SR电机的输出转矩，同输出扭矩下减小系统电流。AB、BC，CD、DA两相同时通断，在一个导通区间内，仅对A、C相进行PWM斩波操作，而B相或D相始终处于开通状态。如所示，图中仅给出A相和B相的控制电路。其中PWMA及PWMB分别连接到单片机的PWM输出端口和I/O端口，P-A及P-B连接电机的A相和13相。VUU为电机的72V供电电压<>其中PW'MA=1时A相主开关导通，VDD给A相通电，反之A相断电；相反PWMB=0时B相主开关导通，反之B相关断。图中COM经电流采集电路接地，其位置如所示。C相电路与A相电路相同，D相与B相电路相同SRD系统要实现低速电流斩波控制、主开关过流保护及电机热保护，就必须对主电路的电流进行实时监测D―般是检测绕组的相电流或主开关通过的电流，本设计采集负极干路电流得到电机的相电流，由分压电路和运算放大器转换为0-5V电压信号。输人到单片机的AD转换引脚进行电流反馈运算。
3控制器的软件设计采用V850单片机为系统的控制核心，采用C语言对单片机进行编程，要求软件实现以下功能：采用两相运行方式相作为PWM口输出，B、D相正常通断。
2、能够实现起动、运行、制动、倒车四个模式切换。
起动斩波控制，50-1500r/min范围内CCC控制方式，在1500-2500r/min范围内采用APC控制方式。
4、能够实现转速电流双闭环控制。
程序设计流程图接通电源，开关闭合，主程序开始运行，进行一系列初始化、检测电机初始电流、进人电机运行程序。电机运行过程中进行电流斩波和角度控制，根据电机的实际转速确定电机的控制策略。
电机起动时采用起动斩波控制。此时要求起动转矩大，同时又要限制相电流的峰值，通常固定开通角和关断角导通角的值相对较大。通过调节输出电压的空比，使电流稳定不至过流。
当电机起动后，运行速度较低时，使导通角稳定于较小的值，同样通过PWM斩波调ffi.随着电机转速升，同定关断角，对不同的速度段采用不同的开通角，实施定角度斩波控制。
当电机以较高转速运行时，以APC方式控制电机运行，通过。
该系统驱动性能满足营口矿用变压器行驶条件，具备车辆行驶所需功能，如起动、加速、连续变速、制动、倒车等。该系统能够实现电机的位置检测，转速及电流的检测及反矿用变压器馈控制，能够实现电机0-2500r/min转速范围内的控制。系统快速稳定，简单可靠在电动汽车上有很广阔的应用前景。
本文创新点是将小功率开关磁阻电机应用于轻型营口矿用变压器。
驱动系统充分发挥了NEC V850的强大功能，运算速度快，和H桥型主电路高输出转矩的特点。
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