基于永磁同步电机的电梯门机控制系统设计

摘要

随着我国城市化进程的不断推进，城市用地日益紧缺，为缓解这一问题，目前大、中型城市新建居民住宅和商用办公楼均为高层建筑。电梯作为其重要的配套设施，保有量也不断增加。电梯的门机控制系统用于控制电梯轿厢门的开启和关闭，其性能优劣直接关系到电梯的使用寿命和乘客的直观感受。随着人们生活水平的提高，门机控制系统除了运行可靠、安全、稳定等基本要求外，还应进一步提高系统的智能化、人性化以及节能化，以进一步提高乘客的乘坐感受，降低维护成本。为实现上述目标，本文基于永磁同步电机，以高性能 DSP 芯片为控制核心，构建了具有一定自适应能力门控系统。论文主要工作如下： 首先基于永磁同步电机的数学模型，在动、静坐标系下分析了永磁同步电机的相关方程，指出坐标变换是提高电机控制性能的有效方法。在此基础上，对目前永磁同步电机常用控制策略的工作原理进行介绍，通过对不同算法的分析和比较，确定了应用于门控系统的电机控制算法。 其次，从提高门控系统舒适性和可靠性为前提，分别研究了门机工作速度曲线、门机自适应工作原理，并提出各个部分的设计方案与实现方法。然后，从永磁同步电机的控制策略出发，详细阐释了空间电压矢量调制和电梯门机矢量控制算法，为电梯门机控制系统的硬件和软件的设计奠定了基础。 最后，设计了基于 TMS320F28335 作为门控系统硬件电路，编制了门机控制器相关程序。在上述工作基础上，搭建了门机控制系统的实验平台，展开了相关实验，给出了实验结果并对其进行了分析。实验结果表明，电梯门机系统的各项要求在本系统中得到满足，并且具有高可靠性，快速响应，精确的运行精度，因此在未来的电梯系统中具有良好的应用前景。

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