基于C868的低成本開關磁阻電機控制系統

引言
開關磁阻電機（SRM）具有諸多明顯優勢，例如結構簡單、高起動轉矩、高效率、高可靠性和低成本等等，正不斷引起各行各業的關注。圖1(a)所示為一個典型的6/4三相開關磁阻電機。電機為雙凸極結構，轉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，構成一相。開關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，因磁場扭曲而產生磁阻性質的電磁轉矩。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)所示為該電機相應的主電路。兩個半導體開關器件必須同時導通, 兩個二極管在兩個半導體開關器件關斷時同時導通。決定電機轉子旋轉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子具體位置直接相關。
(a)
(b)

圖1 SRM電機框圖和主電路
必須特別指明的是正轉矩(電動轉矩)只有當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矩(制動轉矩) 。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磁阻電機最終運行性能的關鍵因素。
無論系統采用何種控制策略, 在開關磁阻電機控制中需要用到下列兩種PWM調制方法。