【正文】 ，即給原轉(zhuǎn)向狀態(tài)相反的順序通電。SR電動(dòng)機(jī)由靜止不動(dòng)到正常運(yùn)轉(zhuǎn)必須經(jīng)歷一個(gè)起動(dòng)過(guò)程，與步進(jìn)電動(dòng)機(jī)不同，SR電動(dòng)機(jī)始終工作在有位置反饋的自同步狀態(tài)，因此，SR電動(dòng)機(jī)不存在步進(jìn)電動(dòng)機(jī)起動(dòng)過(guò)程中因起動(dòng)頻率過(guò)高而引起失步導(dǎo)致起動(dòng)失敗的問(wèn)題。通過(guò)對(duì)以上幾種控制方法的分析可知，不同的控制方法有不同的優(yōu)點(diǎn)，也有不同的適用范圍，對(duì)應(yīng)的電動(dòng)機(jī)特性差異也很大，因此選擇適當(dāng)?shù)目刂品绞绞窍到y(tǒng)設(shè)計(jì)者的重要任務(wù)。具體方法是固定和，用PWM 信號(hào)調(diào)制主開(kāi)關(guān)器件相控信號(hào)，通過(guò)調(diào)節(jié)PWM信號(hào)的占空比，從而調(diào)節(jié)勵(lì)磁電壓加在相繞組上的的有效時(shí)間寬度，改變相電壓的有效值，進(jìn)而改變輸出轉(zhuǎn)矩。角度控制也稱單脈沖控制，因?yàn)殚_(kāi)通期間內(nèi)開(kāi)關(guān)元件始終導(dǎo)通。優(yōu)化目標(biāo)不同，與的最優(yōu)組合往往也不同。（APC）方式開(kāi)關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)運(yùn)行在基速至第二臨界轉(zhuǎn)速區(qū)域，轉(zhuǎn)速較高，旋轉(zhuǎn)電動(dòng)勢(shì)較大，繞組電流上升率低，電流較小，為獲得恒功率機(jī)械特性，常采用角度位置控制方式。顯然，當(dāng)固定開(kāi)通、關(guān)斷角時(shí)，調(diào)節(jié)斬波就相當(dāng)于調(diào)節(jié)關(guān)斷角，或者說(shuō)是電流開(kāi)通區(qū)間的長(zhǎng)度。開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)的控制簡(jiǎn)單的說(shuō)就是對(duì)上述參數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)，根據(jù)上述控制參量的不同，主要可分為以下三種控制方式:角度位置控制(APC，又叫單脈沖控制)、電流斬波控制(CCC，又叫電流PWM 控制)、電壓斬波控制(CVC，又叫電壓PWM 控制)。而每個(gè)控制器功能的實(shí)現(xiàn)都離不開(kāi)合理的控制策略，本節(jié)著重研究開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)的控制原理，介紹各種調(diào)速控制方案。在上述假設(shè)條件下的電機(jī)模型為理想線性模型，繞組電感L 與轉(zhuǎn)子位移角θ的關(guān)系如圖3 所示。 m = 165。SR電機(jī)的工作原理和結(jié)構(gòu)都比較簡(jiǎn)單，但其雙凸極的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、磁路和電路的非線性、開(kāi)關(guān)性，使得電機(jī)的各個(gè)物理量隨轉(zhuǎn)子位置作周期性變化，定子繞組電流和磁通波形極不規(guī)則，傳統(tǒng)電機(jī)的性能分析方法難以簡(jiǎn)單地用于SR電機(jī)計(jì)算，不過(guò)SR電機(jī)內(nèi)部的電磁過(guò)程仍然建立在電磁感應(yīng)定律、全電流定律、能量守恒定率等基本的電磁關(guān)系上，并可由此寫(xiě)出 SR 電機(jī)的基本平衡方程式。在一個(gè)通電周期內(nèi)，轉(zhuǎn)子在空間轉(zhuǎn)過(guò)30x30176。 三相6/4極SR點(diǎn)攻擊的結(jié)構(gòu)原理圖。目前應(yīng)用較多的是三相6/4極結(jié)構(gòu)、四相 8/6極結(jié)構(gòu)和三相12/8極機(jī)構(gòu)。 第二，一般步進(jìn)電機(jī)是作為信息傳輸從而實(shí)現(xiàn)角位移精密傳動(dòng)，而SR電機(jī)是典型的功率型電氣傳動(dòng)裝置。這個(gè)作用力就是磁阻電機(jī)運(yùn)行的原動(dòng)力—切向磁拉力。 ，損耗小。電壓不變，電機(jī)低速運(yùn)行時(shí)，反電勢(shì)較小，電流變化率大，為避免電流上升過(guò)快，超過(guò)允許的最大電流，可采取斬波方式來(lái)限制電流。電壓保持不變，通過(guò)改變開(kāi)通角和關(guān)斷角兩個(gè)控制參數(shù)來(lái)調(diào)節(jié)電機(jī)轉(zhuǎn)速。對(duì)比其它調(diào)速系統(tǒng)的起動(dòng)特性，本系統(tǒng)十分適合那些需要重載起動(dòng)和較長(zhǎng)時(shí)間低速重載運(yùn)行的機(jī)械，如電動(dòng)車(chē)輛等。而SR電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)中每個(gè)功率開(kāi)關(guān)元件均直接與電機(jī)繞組相聯(lián)，根本上避免了直通短路現(xiàn)象。 ，只與通電順序有關(guān)。從電磁結(jié)構(gòu)上看，一般電機(jī)要正常運(yùn)轉(zhuǎn)就必須在各相繞組和磁路共同作用下產(chǎn)生一個(gè)圓旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。其顯著的優(yōu)點(diǎn)是轉(zhuǎn)子上沒(méi)有任何形式的繞組，只有定子邊有集中繞組，因此制造簡(jiǎn)單，維護(hù)起來(lái)方便，絕緣容易。 5．電流檢測(cè)器 相電流檢測(cè)是開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)電流斬波控制方式（CCC方式）運(yùn)行的需要，是系統(tǒng)過(guò)流保護(hù)的需要?？刂破饔删哂休^強(qiáng)的信息處理功能的微機(jī)構(gòu)成。功率驅(qū)動(dòng)器有三個(gè)作用：起開(kāi)關(guān)作用，使繞組與電源接通或斷開(kāi)；為繞組的儲(chǔ)能提供回饋路徑；為SRM提供電能量，以滿足所需機(jī)械能的轉(zhuǎn)換。第2頁(yè) 共 48 頁(yè) 電源指令輸入功率變動(dòng)器開(kāi)關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)負(fù)載電流檢測(cè)器位置檢測(cè)器控制器 SRD系統(tǒng)基礎(chǔ)構(gòu)成從產(chǎn)品結(jié)構(gòu)看，系統(tǒng)通常由SR電機(jī)和驅(qū)動(dòng)器兩部分組成，電動(dòng)機(jī)部分包含位置傳感器，驅(qū)動(dòng)器部分包含功率驅(qū)動(dòng)器和控制電路。 在國(guó)內(nèi)，從1984年開(kāi)始，許多單位先后開(kāi)展了SR電機(jī)的研究工作，如北京紡織機(jī)電研究所、南京航空航天大學(xué)、東南大學(xué)、福州大學(xué)、華中理工大學(xué)、華南理工大學(xué)、河海大學(xué)、哈爾濱電工學(xué)院，并且開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的研究被列為中小型電機(jī)“七五科研規(guī)劃項(xiàng)目”。1981年，英國(guó)TASC公司(TASC Drives Ltd.)獲準(zhǔn)制造該系統(tǒng)，在1983年推出開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)(Switched Reluctance motor Drive System，簡(jiǎn)稱SRD系統(tǒng))的系列產(chǎn)品，取名為OULTON，調(diào)速范圍為30—第 1 頁(yè) 共 48 頁(yè) 3000/rmin，容量范圍為4—22kW。在相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)期內(nèi)，磁阻電機(jī)的研究處于對(duì)其運(yùn)行原理和性能特性的探索和論證。因此，為了簡(jiǎn)化控制電路，充分利用SR電機(jī)控制方式靈活多變的優(yōu)點(diǎn)，完善系統(tǒng)的功能，有必要使用數(shù)字控制系統(tǒng)對(duì)SR電機(jī)進(jìn)行控制。 SCM。為此系統(tǒng)的進(jìn)一步改進(jìn)打下了基礎(chǔ)。中北大學(xué)2015屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)電動(dòng)自行車(chē)開(kāi)關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)控制器 任少偉110504422 1105044228 學(xué)生姓名： 學(xué)號(hào)： 計(jì)算機(jī)與控制工程學(xué)院學(xué) 院： 電氣工程及其自動(dòng)化專 業(yè)： 常曉麗指導(dǎo)教師： 2015年 6 月 電動(dòng)自行車(chē)開(kāi)關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)控制器 摘 要 開(kāi)關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)（簡(jiǎn)稱 SRD）是隨著電力電子、計(jì)算機(jī)、微電子的迅速發(fā)展而出現(xiàn)的一種新型機(jī)電一體化無(wú)級(jí)調(diào)速系統(tǒng)，它將開(kāi)關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)、電力電子技術(shù)、控制技術(shù)融合為一體 不僅保持了交流異步電機(jī)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、堅(jiān)固可靠和直流電動(dòng)機(jī)可控性好的優(yōu)點(diǎn)而且還具有交流調(diào)速系統(tǒng)和直流調(diào)速系統(tǒng)所無(wú)法比擬的顯著特點(diǎn)?；陂_(kāi)關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)的準(zhǔn)線性動(dòng)態(tài)模型,利用Protues軟件 ,對(duì)開(kāi)關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)進(jìn)行仿真。關(guān)鍵詞：開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)；單片機(jī)；功率驅(qū)動(dòng)器；調(diào)速系統(tǒng) Electric bicycle switched reluctance motor controller Abstract Switched reluctance motor drive system (SRD) with the rapid development of power electronics, puter, microelectronics and the emergence of a new Mechatronics stepless speed regulating system, it will switch reluctance motor, power electronics technology, control technology integration as a whole not only keeps the notable characteristics of the structure of AC asynchronous motor is simple, firm and reliable and the advantages of DC motor controlled but also has AC speed control system of DC speed regulating system is unable to pare. The threephase 6 / 4 pole SRM as the research object, pleted the singlechip microputer as the core ponent of speed control system design, system adopts PWM control mode, selection of threephase full bridge power driver circuit, main switch selects IGBT, design the STC89C51 MCU as the core controller, mainly of current detection, position detection, fault protection and display circuit and other peripheral circuits are designed with current protection the same time, this design adopts a modularized programming method, which enhances the readability and operability of the program.. Based on the quasi linear dynamic model of switched reluctance motor, MATLAB/SIMULINK is used to simulate the switched reluctance motor.. Further improvement of the system laid the foundation.. The simulation results achieved the expected SRD control effect. The with the design of switched reluctance motor control simulation test, the preliminary experimental results are obtained. In the aspects of software and hardware for later switched reluctance motor control system of the subject research of beneficial exploration and practice. Key words: switched reluctance motor。SR電機(jī)的結(jié)構(gòu)比籠型異步電動(dòng)機(jī)簡(jiǎn)單，但SR電機(jī)的控制要求根據(jù)負(fù)載和運(yùn)行條件的不同，在不同的轉(zhuǎn)子相對(duì)位置下通斷各相繞組的主開(kāi)關(guān)器件，這樣既提高了電機(jī)控制的靈活性，也增加了電機(jī)運(yùn)行控制的復(fù)雜性，顯然，如果不采用軟件與硬件相結(jié)合的數(shù)字控制系統(tǒng)對(duì)SR電機(jī)進(jìn)行控制，SRD性能的提高必然受到一定的限制，同時(shí)控制器的硬件 電路亦將過(guò)于復(fù)雜和龐大。60年代末，從而SR電機(jī)得到迅速的發(fā)展。晶閘管功率電路，具有電動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)和較寬范圍調(diào)速的能力，適合于作蓄電池供電的電動(dòng)車(chē)輛傳動(dòng)。1985年研制成200kW的樣機(jī)，最大轉(zhuǎn)速為10000r/min，美國(guó)開(kāi)發(fā)了用于航空航天方面的SRD系統(tǒng)，轉(zhuǎn)速可達(dá)25000r/min。開(kāi)關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)主要是由開(kāi)關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)、功率驅(qū)動(dòng)器、。所以功率驅(qū)動(dòng)器包括由整流器所產(chǎn)生直流電源和開(kāi)關(guān)元件等。根據(jù)控制器中設(shè)定好的控制策略及其相應(yīng)的算法，把外部反饋的電流、位置等檢測(cè)輸入量與內(nèi)部程序中計(jì)算得出的給定量進(jìn)行比較判斷，決定電機(jī)的控制方式，并在合理的轉(zhuǎn)子位置控制功率驅(qū)動(dòng)器中各相主開(kāi)關(guān)器件的開(kāi)關(guān)狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)機(jī)電能量合理、有效的轉(zhuǎn)化。位置檢測(cè)的目的是確定定子與轉(zhuǎn)子的相對(duì)位置，即要用位置傳感器檢測(cè)定轉(zhuǎn)子相對(duì)位置，然后位置信號(hào)反饋至邏輯控制電路，從而確定對(duì)應(yīng)相繞組的通斷。SRD系統(tǒng)具有十分突出的性能優(yōu)點(diǎn)： 、成本低、適用于高速場(chǎng)合 SR電機(jī)的結(jié)構(gòu)甚至比通常被認(rèn)為是最簡(jiǎn)單的鼠籠式感應(yīng)電機(jī)還要簡(jiǎn)單。 ，有很高的運(yùn)行可靠性 SR電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)不同于傳統(tǒng)的電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)機(jī)理。本系統(tǒng)可以構(gòu)成可靠性很高的系統(tǒng)。 傳統(tǒng)的PWM變頻器功率電路中每橋臂兩個(gè)功率開(kāi)關(guān)直接跨在直流電源側(cè)，容易發(fā)生直通短路燒毀功率元件。一般典