直线开关磁阻起动发电机系统设计与研究

本文对开关磁阻电机进行了研究,设计了一台直线开关磁阻起动发电机,并制作了样机。同时,设计了一台开关磁阻电机功率变换器,在此基础上编写控制软件并进行了试验。 电机设计方面主要进行了电机的电磁设计,包括冲片尺寸参数及绕组参数等。主要先根据设计要求及以往的设计经验提出初步的冲片尺寸参数;再采用有限元计算的方法得到电机的磁链电流曲线;然后通过MATLAB结合功率变换器主电路进行性能校核。如此反复完成最终的电机电磁设计。 功率变换器方面,开关磁阻起动/发电机功率变换器硬件电路主要包括功率部分和控制部分两大块。功率部分以四相不对称半桥电路为主电路,采用IGBT开关管。还包括电源模块,IGBT驱动模块等。控制部分以Freescale公司的56F8013 DSP为控制核心,包含外围的光耦隔离模块,电流、电压检测及调理模块,位置和速度检测模块,保护模块及与PC机通信的串口通信模块。 最后,在所设计的功率变换器平台上,采用电压PWM斩波的控制方式,分别编写了开环和闭环控制程序,并进行了调试和实验,以验证硬件系统的合理性及部分软件的正确性。