双凸极永磁电机恒速系统的研究

摘要

在国家某“863 ”工程项目中，需要研制大功率飞机液压泵电动机系统。在 充分考虑国内外不同的液压泵电动机的基础上，本文选用了双凸极永磁电机作为整个系统的电机本体，并配以电动机控制器（控制器包括三相桥式功率变换器、驱动电路、DSP 主控单元、电流采样及预处理和位置采样及预处理等主要部分）组成整个液压泵电动机系统。考虑到系统功率较大，三相桥式功率变换器的每个开关器件均采用四个MOS 管并联的结构。本文详细地介绍了双凸极永磁电机的结构和工作原理，分析了双凸极永磁电机的电性能和新颖的霍尔传感器调整方法。接着，本文介绍了控制器的工作原理，给出了两种斩波控制方式的比较、控制器主电路参数设计和驱动电路设计。整个系统采用变PI 参数转速调节（外环）与单斩电流滞环调节（内环）相结合的双闭环控制方式，为了得到既快速又稳定的恒速系统，本文还给出了基于DSP 的双凸极永磁电机数字控制系统的设计方案，通过此设计方案可以得到转速 环的比例参数KP 和积分参数KI 的参考值。最后，本文给出了双凸极永磁电机静、动态特性实验和环境实验的结果，以及整个系统所达到的性能指标。实验结果表明，整个系统满足项目的要求，具有稳态、动态特性好，环境适应性强等优点。