[发明专利]一种基于复杂可编程逻辑器的开关磁阻电机起动与发电控制系统

摘要

本发明涉及一种基于复杂可编程逻辑器(CPLD)的开关磁阻电机起动/发电控制系统。用复杂可编程逻辑器件CPLD实现开关磁阻电机起动/发电纯硬件控制器的方案。在此基础上，完成了开关磁阻电机起动/发电系统纯硬件控制器(包括CPLD内部逻辑电路、模拟测速电路、外围角度调节电路及信号检测电路等)和功率变换器的具体设计。

主权项

一种基于复杂可编程逻辑控制器的开关磁阻电机起动/发电控制系统，其特征在于：(1)控制系统的组成该系统主要由汽车发动机、三相SR电机、24V低压蓄电池组、功率变换电路和CPLD控制器及其外围电路构成,(2)控制单元的设计CPLD的控制单元模块主要完成电机运行状态的自动切换，以实现SR电机起动/助力/发电的一体化。本系统采用改进的Moore型有限状态机进行控制单元的设计，改进的Moore型有限状态机省掉了输出逻辑部分，信号直接从状态寄存器输出，减小了毛刺信号发生的概率，提高了控制信号转换的可靠性。SR电机运行状态转换表如下表所示。(3)速度数字检测间隔式T法测速遵循如下原理：电机转速是连续变化的，相邻两个位置脉冲的宽度总是近似相等的。使用该测速方式，只需一个计数器即可，它在光电输出脉冲的上升沿启动计数，并在相邻脉冲的上升沿停止计数和清零。间隔式T法测速的计算方法同T法测速，其测量误差主要取决于基准时钟脉冲频率，减小误差并提高测量精度的有效方法就是提高时基脉冲频率。(4)转子位置检测本发明采用的是6/4结构电机，所以转盘为4齿槽结构，齿槽等宽均为45°，三只光电传感器固定在电机机壳上，相互之间相隔60°。通过检测器转盘与电机转子相对位置的调整固定，利用基本信号的上下跳变作为参考的基准信息，可得到三相的基本触发信号。另外，为了使光电检测器的输出信号准确有效，又设计增加了信号调理电路。当转盘齿极转到光电传感器时，齿极面挡光，光敏三极管截止，位置传感器输出低电平，反之，输出高电平。电容用来滤除位置信号附带的毛刺，但同时它也会引起位置信号下降沿趋缓，因此，后面加了一个施密特反相器，用来整形。