基于C868的低成本開關(guān)磁阻電機控制系統(tǒng)

引言
開關(guān)磁阻電機（SRM）具有諸多明顯優(yōu)勢，例如結(jié)構(gòu)簡單、高起動轉(zhuǎn)矩、高效率、高可靠性和低成本等等，正不斷引起各行各業(yè)的關(guān)注。圖1(a)所示為一個典型的6/4三相開關(guān)磁阻電機。電機為雙凸極結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)子既無繞組也無永磁體；定子各極上繞有集中繞組，徑向相對極的繞組串聯(lián)，構(gòu)成一相。開關(guān)磁阻電機的運行基于“磁阻最小”原理—磁通總是要沿磁阻最小的路徑閉合，因磁場扭曲而產(chǎn)生磁阻性質(zhì)的電磁轉(zhuǎn)矩。在電機運行時, 每相繞組只有在該相電感處于增加階段時通電,而在電感處于減少時必須斷電。圖2(b)所示為該電機相應(yīng)的主電路。兩個半導(dǎo)體開關(guān)器件必須同時導(dǎo)通, 兩個二極管在兩個半導(dǎo)體開關(guān)器件關(guān)斷時同時導(dǎo)通。決定電機轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)方向的是各相繞組的通斷點順序(換流表)而不是電流方向。顯然，電機的換流時刻與轉(zhuǎn)子具體位置直接相關(guān)。
(a)
(b)

圖1 SRM電機框圖和主電路
必須特別指明的是正轉(zhuǎn)矩(電動轉(zhuǎn)矩)只有當(dāng)電機電感增加階段才能得到,而在電感處于減少時只能得到負轉(zhuǎn)矩(制動轉(zhuǎn)矩) 。因此相電流的大小以及開始和截止的確切時刻是決定開關(guān)磁阻電機最終運行性能的關(guān)鍵因素。
無論系統(tǒng)采用何種控制策略, 在開關(guān)磁阻電機控制中需要用到下列兩種PWM調(diào)制方法。