开关磁阻电机控制器设计与控制策略研究

"开关磁阻电机控制器的研究" 开关磁阻电机（Switched Reluctance Motor，SRM）是一种特殊的电动机，其工作原理基于磁阻最小原理。电机内部没有永磁体，而是依靠改变磁路的磁阻来产生旋转扭矩。在国际上，SRM由于其高效、简单和低成本的特性，已经得到了广泛的关注和发展。在国内，尽管其应用相对较晚，但随着技术进步和市场需求，开关磁阻电机的研究和应用也在逐渐增加。 开关磁阻电机控制器是SRM系统的核心部分，它负责根据电机的运行需求和转子位置传感器提供的信息，精确控制电机的电流和转速。控制器通常采用微处理器，如本案例中的AT89C51，作为主控单元。该微处理器能够处理电机的转向指令，同时接收转子位置传感器的信号，据此生成相应的相通断信号，进而控制主功率元件的开关状态。此外，控制器还会结合保护信号，确保电机在安全范围内运行，防止过载或其他潜在故障。 控制器的设计涉及到多个环节，包括电流控制、电压控制和调速策略。电流斩波和电压斩波是常见的控制手段，用于平滑电机的电流波形，提高运行效率。脉宽调制（PWM）技术则常用于实现精细的电压控制，通过调整PWM脉冲的宽度，可以改变供电电源的平均值，从而实现电机速度的精确调节。这种控制方式赋予了开关磁阻电机类似于直流电机的调速特性，且具有响应速度快、实时性强的优点。 在硬件设计方面，lkW开关磁阻电机控制器的电路设计考虑了主要的技术要求和电机的原始数据。硬件构成的PI调节器和脉宽调制器共同作用，构成了速度闭环控制系统，保证了系统的快速响应。模块化编程的软件设计则提高了程序的可读性和可复用性，使得控制器更加灵活且易于维护。 实际样机实验表明，lkW开关磁阻电机控制器达到了预期的技术性能，能够有效地控制电机的运行，适用于高速电机的调速需求。这一研究成果不仅对开关磁阻电机的理论研究有重要意义，也为实际应用提供了可靠的技术支持。 关键词：开关磁阻电动机，电流斩波，电压斩波，控制器，脉宽调制