[实用新型]轴向电励磁复合转子周向错位磁阻电机控制系统

说明书

技术领域

本实用新型属于电器自动化控制技术领域，具体涉及轴向电励磁复合转子周向错位磁阻电机控制系统。

背景技术

转矩脉动和大噪声是限制电机应用时的两大因素。转矩脉动即在电机的一个换相周期内，输出转矩的最大值与最小值相差过大，导致电机振动，在电机远离设计点时转矩脉动体现的更加明显，尤其在电动车、纺织等对电机输出转矩要求较高的行业。造成转矩脉动的原因主要有两个：一个是电机的特殊的双凸极结构决定了必然有较大的转矩脉动，尤其是在定转子对齐位置，此时磁阻最小，磁链饱和，相转矩输出最小；二是由于电机应用在需要功率变换器频繁开关的运行环境当中，即在频繁开关是会产生除基波外的复杂的电压谐波分量，也会造成电机的脉动。

实用新型内容

针对上述现有技术存在的不足，本实用新型提供轴向电励磁复合转子周向错位磁阻电机控制系统。控制系统以DSP为核心，采用电流和速度双闭环PI控制策略对电机的运动过程进行控制，通过基于DSP为核心的电机控制系统，大限度利用电磁转矩提高电机输出转矩、增加调速范围。

本新型的技术方案：

轴向电励磁复合转子周向错位磁阻电机控制系统，包括：

DSP处理器、第一位置传感器、第二位置传感器、速度传感器、第一电流传感器、第二电流传感器、第三电流传感器、第一电平反转芯片、第二电平反转芯片、速度检测电路、线圈电流检测电路、第一组转子驱动电路、第一组三相不对称半桥式功率变换器、第二组转子驱动电路、第二组三相不对称半桥式功率变换器、光耦隔离电路、升压芯片、中央电励磁线圈驱动电路、两相不对称半桥式功率变换器和电源模块；

所述第一位置传感器和第二位置传感器分别用于获取轴向电励磁复合转子周向错位磁阻电机两侧转子凸极位置，第一位置传感器的输出端连接第一电平反转芯片的输入端，第二位置传感器的输出端连接第二电平反转芯片的输入端，第一电平反转芯片和第二电平反转芯片的输出端分别连接DSP处理器的不同输入端，实现对电机位置的采集；

所述速度传感器即旋转编码器设置于轴向电励磁复合转子周向错位磁阻电机转轴上，用于检测转轴旋转速度，速度传感器的输出端连接速度检测电路输入端，速度检测电路输出端连接DSP输入端；

所述第一电流传感器、第二电流传感器和第三电流传感器的输入端分别与轴向电励磁复合转子周向错位磁阻电机一侧定子A相、B相、C相绕组连接，第一电流传感器、第二电流传感器和第三电流传感器的输出端通过线圈电流检测电路连接DSP处理器输入端；

所述DSP处理器的输出端PWM1～PWM6连接光耦隔离电路的输入端，光耦隔离电路的输出端连接升压芯片的输入端，升压芯片的输出端连接第一组转子驱动电路输入端，第一组转子驱动电路的输出端连接第一组三相不对称半桥式功率变换器中IGBT门极输入端，所述第一组三相不对称半桥式功率变换器中IGBT发射极输出端连接至轴向电励磁复合转子周向错位磁阻电机的一侧定子的A相、B相、C相定子绕组。

所述DSP处理器的输出端PWM7～PWM12连接光耦隔离电路的输入端，光耦隔离电路的输出端连接升压芯片的输入端，升压芯片的输出端连接第二组转子驱动电路的输入端，第二组转子驱动电路的输出端连接第二组三相不对称半桥式功率变换器中IGBT门极输入端，所述第二组三相不对称半桥式功率变换器中IGBT发射极输出端连接至轴向电励磁复合转子周向错位磁阻电机的另一侧定子的A相、B相、C相定子绕组。

所述DSP处理器的输出端PWM13～PWM16连接光耦隔离电路的输入端，光耦隔离电路的输出端连接升压芯片的输入端，升压芯片的输出端连接中央电励磁线圈驱动电路的输入端，中央电励磁线圈的驱动电路的输出端连接两相不对称半桥式功率变换器中IGBT门极输入端，所述两相不对称半桥式功率变换器中IGBT发射极输出端连接轴向电励磁复合转子周向错位磁阻电机的电励磁线圈。

所述电源模块包括：整流器、电源芯片、储能电容C1、储能电容C2和储能电容C3，所述整流器连接交流电源输出直流电；所述储能电容C1、储能电容C2和储能电容C3的输入端分别连接整流器的输出端，储能电容C1的输出端连接第一组三相不对称半桥式功率变换器中IGBT的集电极，储能电容C2的输出端连接第二组三相不对称半桥式功率变换器中IGBT的集电极，储能电容C3的输出端连接两相不对称半桥式功率变换器中IGBT的集电极，电源芯片为第一组转子驱动电路、第二组转子驱动电路和中央电励磁线圈驱动电路供电，DSP处理器为其他器件提供5V电压。