摘要:本文通过对永磁同步电动机调速的理论分析,以及磁场定向控制的研究,从理论上证明了磁场定向控制在交流电机调速领域上的又一次重大发展。并用DSP对一台1.05千瓦的永磁正弦波交流伺服电动机实际控制,充分验证了理论设计的可靠性和实用性。最后得出了一些重要的实验结果。
关键词:永磁同步电动机,矢量控制,磁场定向控制,逆变器
Abstract: Through the theory analyses of PMSM timing and the research of field orientable control, this paper theoretically prove another great achievement of field orientable control in the fields of AC motor timing. The reliability and practicality of this theory design are testified by experimental operation of a 1.05kW PMSM, and finally obtain some crucial experimental parameters and outcomes.
Key words: PMSM,Vector control, Field orientable control, Inverter
1 引言
永磁同步电动机主要用于千瓦级的伺服传动系统中,伺服系统常用于快速、正确、精密的位置控制场合,因此要求电动机有大的过载能力,小的转动惯量,小的转矩脉动等特性;控制系统有尽可能高的通频带和放大系数,以使整个伺服系统具有良好的动、静态性能。永磁同步电动机体积小,重量轻,效率高,转子无发热问题,控制系统较异步电动机简单。因此由永磁同步电动机组成的伺服系统已受到国内外的普遍重视,广泛用于柔性制造系统、机器人、办公室自动化、数控机床等领域。本文将对永磁同步电动机的调速系统进行设计研究。
2 系统硬件设计
永磁同步电动机调速控制系统硬件总体设计原理框图如图1。
整个系统由主回路和控制回路两个部分组成。主回路包括:智能功率模块(IPM)、永磁同步电动机(PMSM)、转子位置和速度检测器、电流传感器、不可控三相整流电路。控制回路包括:TMS320LF2407评估板(EVM)[该评估板内含电流调节器、速度调节器、矢量变换器、PWM生成器以及转速变换器的功能]和三相门极驱动电路以及作为操作与显示单元的上位计算机。