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DSP的歐瑪爾OMAL開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
歐瑪爾OMAL開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)(Switch Reluctance Motor Drive,簡(jiǎn)稱SRD)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、可靠性高、效率高、控制靈活等很多優(yōu)點(diǎn),在現(xiàn)代的工業(yè)控制領(lǐng)域中受到了普遍的關(guān)注。由于轉(zhuǎn)子上沒(méi)有永磁體或繞組,歐瑪爾OMAL開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)具有較高的可靠性,適合應(yīng)用于惡劣的環(huán)境或場(chǎng)合。

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在性能方面,歐瑪爾OMAL開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)具有頻繁正反轉(zhuǎn)、調(diào)速性能好、過(guò)載能力強(qiáng)、在寬廣的調(diào)速范圍內(nèi)效率高等優(yōu)點(diǎn)。近年來(lái),歐瑪爾OMAL開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)的研究取得了顯著的進(jìn)步,并且已經(jīng)成功應(yīng)用在家電、電動(dòng)車、航空等多種領(lǐng)域。本文針對(duì)一臺(tái)5.5kW、三相12/8極的歐瑪爾OMAL開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī),完成了對(duì)其調(diào)速系統(tǒng)的設(shè)計(jì),主要的工作如下：介紹了歐瑪爾OMAL開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的發(fā)展歷史,并對(duì)其運(yùn)行原理、數(shù)學(xué)模型、性能特點(diǎn)以及發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了闡述。提出了歐瑪爾OMAL開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的總體框架,同時(shí)對(duì)歐瑪爾OMAL開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)主控制電路進(jìn)行了介紹：以TI公司的高性能、多功能數(shù)字信號(hào)處理器TMS320F2812作為主控制芯片,設(shè)計(jì)了TMS320F2812的外圍接口電路、電流反饋電路、位置檢測(cè)電路、PWM輸出電路以及控制面板接口電路。功率變換電路在歐瑪爾OMAL開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)中起到提供電能及歐瑪爾OMAL開(kāi)關(guān)作用,它的兩端分別連接著電源與電機(jī)各相繞組,其性能的好壞對(duì)歐瑪爾OMAL開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)性能指標(biāo)有直接影響。本文對(duì)歐瑪爾OMAL開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的功率變換電路和驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì)進(jìn)行了詳細(xì)的介紹,通過(guò)對(duì)常用功率變換電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)性能和適用場(chǎng)合的介紹和比較,采用了適合于本系統(tǒng)的不對(duì)稱半橋式功率變換主電路；并選擇了IGBT作為主歐瑪爾OMAL開(kāi)關(guān)器件,且對(duì)其參數(shù)進(jìn)行了計(jì)算選型；IGBT驅(qū)動(dòng)電路選擇QP12W05KS-37作為驅(qū)動(dòng)芯片；同時(shí)設(shè)計(jì)了IGBT緩沖電路、電流檢測(cè)電路以及電源電路。開(kāi)發(fā)了歐瑪爾OMAL開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)控制面板的總體框架,包括可編程邏輯芯片、數(shù)碼管顯示電路、按鍵控制電路以及通信電路四個(gè)部分；對(duì)控制面板的核心——可編程邏輯芯片EPM7064AETC進(jìn)行了介紹；根據(jù)數(shù)碼管的顯示原理,設(shè)計(jì)了數(shù)碼管顯示電路以及選擇了ICM7228A作為其驅(qū)動(dòng)芯片,并詳細(xì)闡述了ICM7228A的幾種顯示驅(qū)動(dòng)方法；同時(shí)設(shè)計(jì)了按鍵控制電路和通信電路；zui后根據(jù)模塊化設(shè)計(jì)給出了控制面板的程序設(shè)計(jì)方案。

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按照運(yùn)行前檢查與準(zhǔn)備、空載試驗(yàn)和負(fù)載試驗(yàn)三個(gè)階段對(duì)所開(kāi)發(fā)的歐瑪爾OMAL開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)試與實(shí)驗(yàn)。在現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試的過(guò)程中,逐步解決遇到的問(wèn)題,zui終得到了較好的試驗(yàn)結(jié)果,同時(shí)證明了本文設(shè)計(jì)的歐瑪爾OMAL開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的正確性。