毕业设计--小功率开关磁阻电机控制与驱动系统的设计

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1、摘要 本文首先介绍了开关磁阻电机（SRM）在国内外的发展状况，接着介绍了开关磁阻 电机调速系统（SRD）的特点、应用领域和目前研究的热点；并对开关磁阻电机的运行 原理和电磁特性及其数学模型进行阐述，建立了开关磁阻电机的线性电感模型，在此基 础上分析了开关磁阻电机的电磁转矩，进而得到开关磁阻电机的调速控制方法。 其次，详细介绍了开关磁阻电机调速系统的各个组成部分，并介绍了目前常用的控 制方法，分析了各种控制方法的优缺点，在此基础上，本文结合 4kW/513V、三相 12/8 极开关磁阻电机进行了系统的软硬件设计。硬件设计包括对开关磁阻电机调速系统的功 率变化器主电路的设计及参数选择，设计中采用功

2、率 MOSFET 为主开关器件，以驱动芯 片 TLP250 为核心设计驱动电路；以单片机 AT89C51 和电机智能控制模块为核心设计控 制电路； 此外还设计了位置检测电路、 电流检测电路、 逻辑综合电路和数码显示电路等。 其中电机智能控制模块实现速度、电流双 PI 调节、PWM 生成、电流保护、斩波比较等功 能； 单片机负责判断转子的位置信息， 并综合各种保护信号和给定信息， 以及转速情况， 给出相通信号及电流斩波阈值。在控制软件设计中采用模块化编程，增强了程序的通用 性和可读性。 关键词：开关磁阻电机； 控制； AT89C51； 功率 MOSFET ABSTRACT ABSTRACT: F

3、irstly, the thesis not only presents the developing status of the SRD system both in domestic and abroad，but also introduces the configuration application area and research hotspot of SRD system，and then expatiate the electromagnetism principle and mathematic model of SRM, establishes liner inductan

4、ce model of SRM, then analysis electromagnetism torque of SRD system based on linear inductance model，get the control method of SRD system finally. Secondly, the thesis introduces all parts of SRD system in detail, and introduces the control method now used, give out the advantage and disadvantage o

5、f any method. And then the thesis designs the hardware and software of the SRD system based on 4kW/513V, 12/8 SRM. Hardware implementation including of choosing the structure and parameter of power converter with its power component-POWER MOSFET; As the core driver circuit to drive the chip TLP250;

6、The control circuit with the core components-AT89C51motor intelligent module is designed. Also the position sensor testing circuit, current sensor testing circuit, logic synthesis circuit and digital display circuit are designed. The function of motor intelligent circuits to-realize dual PI adjuster of speed and current, PWM generation, current protection, chop-wave comparisonWhile the function of AT89C51 is to judge rotator location information, synthesize various protection signal an