用于开关磁阻电机驱动系统的新型单电阻电流采样技术

为进一步降低开关磁阻电动自行车设计成本,提出了单电阻电流采样的四相电流重构技术。对单电阻电流采样的四相电流重构技术的原理进行研究,建立了不同开关状态下四相电流与采样电流的关系。对换相而引起的非换相相电流波动问题进行分析,定义了无法重构相电流的区域为非观测区。提出使用单脉冲注入控制解决非观测区内无法重构相电流的方法,通过在非观测区注入单个脉冲信号,依据直流母线电压值重构得到相电流,并根据给定电流参考量,计算得到脉宽调制补偿信号的占空比,从而实现在非观测区的斩波控制。建立了Matlab/Simulink数字仿真模型,并进行仿真验证,最后进行了开关磁阻电机单电阻电流采样及控制算法的实验。结果表明,所提单电阻电流采样技术具备可行性和使用价值。

单电阻电流采样的三相电机不完全DPWM方式

为解决单电阻电流采样的三相电机控制系统低速运转中不连续脉宽调制(DPWM)方式使电流采样恶化的问题,提出一种不完全DPWM方式。不完全DPWM方式的调制波峰值随电机转速变化,与直流母线电压正值或负值留有一定距离,在整个调制波周期均进行脉宽调制(PWM)。为避免直接切换到DPWM方式的电流波动,提出由不完全DPWM方式向DPWM方式切换的过渡过程,调制波峰值按预定斜率慢慢达到直流母线电压正值或负值。实验证明在电机低速时采用不完全DPWM方式及向DPWM方式切换的过渡过程,能有效改善电流采样恶化及DPWM方式切换时的电流波动问题。

永磁同步电机新型单电阻电流重构技术研究

针对永磁同步电机在单电阻电流采样时,低调制区域和扇区边界区域难以进行电流重构的问题,提出了一种新型单电阻电流重构技术。首先,对三相电流重构技术原理进行研究,定义无法重构的区域为非观测区,对非观测区电流重构盲区进行分析。其次,使用脉冲宽度调制移相法对非观测区的电流进行重构,发现仍有部分非观测区只可测得一相电流,从而无法完成电流重构。针对这一问题,设计电流观测器,通过单相电流来估算三相电流,且不需要电机与负载参数,实现简单。试验验证表明,所提新型单电阻电流重构技术具有可行性和实用价值。

增加工程实践的DSP“口袋实验室”设计

作为培养动手实践能力的重要课程,传统DSP课程教学模式下学生实验课时不足、实践周期较长,导致学习效果下降。为解决这一问题,设计一款以TMS320F28335为核心的DSP “口袋实验室”,并包含仿真器功能模块可有效拓展学生实验场所。“口袋实验室”提供的扩展模块实现低压两电平逆变器,实现单电阻采样重构三相电流实验的硬件支撑。通过“口袋实验室”,学生可将课堂学习的理论知识与实践结合,缩短从理论学习到实践的时间间隔,提升教学效果。

无位置传感器异步电机矢量控制系统研究

异步电机因其制造简单、性能高、转动惯量小、可靠性高等诸多优点在变频调速领域得到广泛运用,在国民生活中占据了越来越重要的地位。本文以交流异步电机为研究对象,采用IRMCF341电机主控芯片,分析直流母线单电阻电流采样重构技术,利用反电动势法估算电机转子速度和位置,完成异步电机无位置传感器矢量控制算法。最后对控制系统进行整体实验调试,实验结果表明无位置传感器矢量控制算法是正确可行的。