基于C868的低成本開(kāi)關(guān)磁阻電機控制系統

引言
開(kāi)關(guān)磁阻電機（SRM）具有諸多明顯優(yōu)勢，例如結構簡(jiǎn)單、高起動(dòng)轉矩、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(gè)典型的6/4三相開(kāi)關(guān)磁阻電機。電機為雙凸極結構，轉子既無(wú)繞組也無(wú)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)，構成一相。開(kāi)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(chǎng)扭曲而產(chǎn)生磁阻性質(zhì)的電磁轉矩。在電機運行時(shí), 每相繞組只有在該相電感處于增加階段時(shí)通電,而在電感處于減少時(shí)必須斷電。圖2(b)所示為該電機相應的主電路。兩個(gè)半導體開(kāi)關(guān)器件必須同時(shí)導通, 兩個(gè)二極管在兩個(gè)半導體開(kāi)關(guān)器件關(guān)斷時(shí)同時(shí)導通。決定電機轉子旋轉方向的是各相繞組的通斷點(diǎn)順序(換流表)而不是電流方向。顯然，電機的換流時(shí)刻與轉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矩(電動(dòng)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(shí)只能得到負轉矩(制動(dòng)轉矩) 。因此相電流的大小以及開(kāi)始和截止的確切時(shí)刻是決定開(kāi)關(guān)磁阻電機最終運行性能的關(guān)鍵因素。
無(wú)論系統采用何種控制策略, 在開(kāi)關(guān)磁阻電機控制中需要用到下列兩種PWM調制方法。