单片机为核心的开关磁阻电机调速系统设计(6)

太原理工大学毕业论文,电传方向,以C8051系列单片机为核心的开关磁阻电机调速系统设计,主要设计了功率变换器电路和控制器电路。

第一章 绪论

作为新一代的调速电机，开关磁阻电机调速系统( Switched Reluctance Drive简称SRD)是从20世纪80年代中期逐步发展起来的，开关磁阻电机具有结构简单、坚固等优点，由于其构成的SRD性能优良，所以较其他调速系统更有竞争潜力。SR电机的结构比笼型异步电动机简单，但SR电机的控制要求根据负载和运行条件的不同，在不同的转子相对位置下通断各相绕组的主开关器件，这样既提高了电机控制的灵活性，也增加了电机运行控制的复杂性，显然，如果不采用软件与硬件相结合的数字控制系统对 S R电机进行控制，SRD性能的提高必然受到一定的限制，同时控制器的硬件 电路亦将过于复杂和庞大。因此，为了简化控制电路，充分利用SR电机控制方式灵活多变的优点，完善系统的功能，有必要使用数字控制系统对SR电机进行控制。一方面，采用直接数字控制简化了硬件电路，提高了系统的可靠性，另一方面，直接数字控制符合SRD系统的特点，现代计算机技术和微电子技术的发展为直接数字控制提供了强大的物质和技术支持，目前开关磁阻电动机已广泛或开始应用于工，航空业和家用电器等各个领域，随着对开关磁阻电动机认识的深入，其应用必将更为普遍。

1.1 开关磁阻电机调速系统在国内外的发展概况

现代SR电机的发展始于20世纪60年代，电子工业的发展为电气传动领域提供了强有力的功率电子器件和可靠、低廉、多功能的控制器件。60年代末，J.Jarret提出了增加饱和度有利于提高磁阻电动机出力的观点，才使得SR电机得到迅速的发展。但在相当长的一段时期内，对磁阻电机的研究基本处于对其运行原理和性能特性的探索和论证。

国外，70年代初，美国FORDMOTOR公司研制出了最早的开关磁阻电动机调速系统(Switched Relctanee Drive)。其机构为轴向气隙电动机。晶闸管功率电路，具有电动机和发电机运行状态和较宽范围调速的能力，特别适合于作蓄电池供电的电动车辆传动。1975年，英国Leeds大学和Nottingham大学联合研制了目前广泛应用的径向磁路SR电机，其系统效率和电动机利用系数等主要指标达到甚至超过了传统的传动系统。随后成立了开关磁阻电动机调速系统公司(Switched Reluetanee Drive SLtd.)经营其研究成果。1981年，英国TASC公司(TASC Drives Ltd.)获准制造该系统，于1983年推出开关磁阻电机驱动系统(Switched Reluetance motor Drive System，简称SRD系统)的系列产品，取名为OULTON，调速范围为30一3000/rmin，容量范围为4一22kW。该产品的出现在电气传动界引起了不小的反响。因为它在很多性能指标上达到了出人意料的高水平，整个系统的综合性能价格指标达到或超过了工业中长期广泛应用的一些变速传动系统。1985年研制成200kW的样机，最大转速为10000r/min；美国开发了用于航空航天方面的SRD系统，转速可达25000r/min；加拿大，意大利在SR电机的运行原理、电

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