[实用新型]基于电流滞环的永磁同步电机调速控制装置有效

专利信息
申请号: 201220605293.2 申请日: 2012-11-15
公开(公告)号: CN202997989U 公开(公告)日: 2013-06-12
发明(设计)人: 徐淑芬;徐国海;吴德军 申请(专利权)人: 长安大学
主分类号: H02P6/06 分类号: H02P6/06
代理公司: 西安恒泰知识产权代理事务所 61216 代理人: 李郑建
地址: 710064*** 国省代码: 陕西;61
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摘要:
搜索关键词: 基于 电流 永磁 同步电机 调速 控制 装置
【说明书】:

技术领域

本实用新型涉及一种控制装置,特别是一种基于电流滞环的电永磁同步机调速控制装置。

背景技术

由于控制简单,长期以来在要求较高的场合,直流电机一直占主导地位。但是它存在一些固有的缺点,例如电刷、换向器易损耗,需要经常维护,换向器会产生火花,限制了电机的最高转速和过载能力,且无法直接应用在易燃易爆的工作场合。而交流电机特别是感应电机则没有上述缺点和限制,转子惯量较小,动态响应更好。一般而言,同样体积的交流电机的输出功率比直流电机高。此外,交流电机容量可以制造得更大,达到更高的转速和电压。因此,由于生产发展的需要和节省电能的要求,促使世界各国重视交流调速技术的研究与开发。尤其是20世纪70年代以后,由于科学技术的迅速发展为交流电机的发展提供了强有力的技术条件和物质基础。

交流电机虽然结构较简单,其控制却比较复杂。交流异步电机价格便宜,运行可靠,但不能经济地在较宽的范围内实现平滑调速,且需要吸收滞后的励磁电流,功率因数和效率都较低。

由于永磁同步电机(permanent Magnet Synchronous Maehines,PMSM)具有体积小、重量轻,功率密度高、效率和功率因数高(功率因数等于1或者接近l等明显的特点,在70年代末和80年代初引起了从事电机及其驱动系统技术研究的学者和研究人员的广泛关之主,此后永磁同步电机得到迅速发展。目前,永磁同步电机已经在各个领域得到了广泛应用。美国GE等公司批量制造出用于计算机外存储器的音圈电机及永磁汽车起动电机;德国西门子公司经过十多年的努力,采用多种结构,研制成功用于化纤工业的高速永磁电机和用于交流调速的IUA3系列永磁同步电机。另外,混凝土搅拌机、轮船推进机、冰箱空调中的制冷机、计算机硬盘驱动器电机、豪华轿车用起动电机、机器人控制等越来越多地采用永磁同步电机。

发明内容

本实用新型的目的在于,提供一种实现永磁同步电机调速的电流滞环控制装置,该控制装置能够根据给定的速度指令对永磁同步电机进行调速控制。

为了实现上述任务,本实用新型采取如下的技术解决方案:

一种基于电流滞环的永磁同步电机调速控制装置,其特征在于:包括数字信号处理器、仿真器和功率驱动模块;其中:

所述的数字信号处理器上有仿真接口、模数转换器、产生PWM波的事件管理器和脉冲捕捉模块;

功率驱动模块上有逆变器驱动模块、电源整流模块、定子电流检测模块和永磁同步电机,其中,电源整流模块用于将外部输入的交流220V电压整流转换成适合于逆变器驱动模块的直流电压;逆变器驱动模块分别与永磁同步电机(PMSM)和定子电流检测模块相连接;

数字信号处理器通过仿真接口连接仿真器,数字信号处理器和功率驱动模块的连接方式为:

数字信号处理器通过产生PWM的事件管理器(EVA)与功率驱动模块上的逆变器驱动模块相连接;

数字信号处理器通过模数转换器与功率驱动模块上的定子电流检测模块相连接;

数字信号处理器通过脉冲捕捉模块的输入端与永磁同步电机相连接。

本实用新型的其他特点是,所述的数字信号处理器采用TMS320F2407型DSP。

本实用新型的基于电流滞环的永磁同步电机调速控制装置,控制器采用电流滞环,性能优异,结构简单易实现,能使永磁同步电机快速、准确响应转速指令。

附图说明

图1是本实用新型的结构框图;

图2是电流滞环控制原理图;

图3是本实用新型软件算法流程图;

以下结合附图对本实用新型作进一步的详细说明。

具体实施方式

参见图1,本实用新型给出一种基于电流滞环的永磁同步电机调速控制装置,包括数字信号处理器(DSP)、仿真器和功率驱动模块;其中:

所述的数字信号处理器(DSP)上有仿真接口、模数转换器(ADC)、产生PWM波的事件管理器(EVA)和脉冲捕捉模块;

功率驱动模块上有逆变器驱动模块、电源整流模块、定子电流检测模块和永磁同步电机(PMSM),其中,电源整流模块用于将外部输入的交流220V电压整流转换成适合于逆变器驱动模块的直流电压;逆变器驱动模块分别与永磁同步电机(PMSM)和定子电流检测模块相连接;

数字信号处理器(DSP)通过仿真接口连接仿真器,数字信号处理器和功率驱动模块的连接方式为:

数字信号处理器(DSP)通过产生PWM波的事件管理器(EVA)与功率驱动模块上的逆变器驱动模块相连接;

数字信号处理器(DSP)通过模数转换器与功率驱动模块上的定子电流检测模块相连接;

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