高精度转速源是为测速发电机的校准测试提供速度基准的驱动系统,它具有转速精度高、调速范围宽和无级平滑调速的特点。 系统的执行机构采用方波稀土永磁同步电动机,以TI公司的TMS320F240 DSP芯片为控制核心,以智能功率模块(IPM)为逆变电路功率开关器件,构成交流变频调速系统硬件平台。系统软件以C语言为主体,结合内嵌汇编语言。 控制策略为逆变器PWM调压、变频调速结合逆变器直流侧电压闭环、同步电动机功角闭环控制。在电动机运行过程中,实时反馈电动机的转子位置信号,与定子电压波形信号比较得到电动机的实时功角,并以功角为依据调节电压PWM占空比,实现了功角闭环反馈控制。即实现了电动机高精度运行,又解决了同步电动机的易失步问题。同时也降低了同步电动机的工作电流,提高了工作效率。 本文研究了同步电机变频调速的控制方法、稀土永磁电动机的功角特点以及实现高精度转速控制的软件实现方法,完善了智能功率模块控制电路和故障保护电路。试验证明,系统设计方案合理、检测与控制方法可行,克服了同步电机的失步问题,实现了调速系统高精度、宽范围、双向无级调速,各项技术指标达到或超过了设计要求。