开关磁阻电动机及其驱动控制系统(Switched Reluctance Drive),简称SRD系统,以其简单的结构及其优良的调速控制性能日益受到人们的关注,显示出强大的市场竞争力。本文以一台5.5KW四相(8/6极)SRD系统的设计和研制为主要研究内容。 全文的研究工作分为七部分,第一部分概述了系统的结构原理及特点、研究意义、发展过程与方向。第二部分给出了SR电机的相关数学模型;介绍了各种调速控制方式的优缺点;采用模糊控制原理设计控制算法;分析了电机噪声的主要来源,指出电机双相启动运行对SRD系统的重要意义。第三部分为功率变换器的设计,在详细分析四相电机常用的两种主电路优缺点的基础上,给出了目前相对性价比最优的最少主开关主电路形式。第四部分是基于TI公司电机控制专用DSP——TMS320LF240芯片的控制器硬件电路设计,充分利用DSP的速度及硬件资源优势,设计了相应的外围检测、保护、控制电路,使控制系统结构紧凑,可靠性高。第五部分为系统软件设计,采用模块化设计,增强了系统的可读性与可维护性;根据SR电机的特点,实现了模糊变角度电压PWM控制,避免了在单纯电压PWM方式下,电机高速时效率下降较大的缺点,也避免了在采用电流斩波与角度位置复合控制时方式转换所带来的弊端,同时也简化了控制,降低了成本;最后给出实验结果,实现了电机的双相稳定运行和良好调速,调速比达40:1。第六部分是系统研制过程中的抗干扰方法及实现。第七部分对全文进行了总结和展望。