第一届中国高校电力电子与电力传动学术年会论文集

和性能如下：

１．ＩＲ２１１０内部应用自举技术来实现同一

集成电路可同时输出两个驱动逆变桥中高压

侧与低压侧的通道信号。它的内部为自举操

作设计了悬浮电源，这保证了ＩＲ２１

１０直接用

于母线电压高达５００Ｖ的系统中来驱动功率

ＭＯＳＦＥＴ或ＩＧＢＴ，可承受瞬间负电压。

２．两个通道上的前电压封锁单元，保证

了当驱动电路电压不足是封锁驱动信号，防

止被驱动功率ＭＯＳ器件退出饱和区，进入放

大区而损坏。

３．允许逻辑地与功率地之间有十，－５Ｖ的

电位差。

４．低访／西门极驱动更好地抑制噪声。

２．３控制器

本项目采用ＴＭＳ３２０ＬＦ２４０７作为主控单

元，该芯片是ＴＩ公司专门针对电机、逆变器、

机器人等控制而设计的，片上资源丰富，并

配有完善的外围设备。本系统中ＤＳＰ负责判

断转子的位置信息，并综合各种保护信号和

给定信息、转速情况，给出相通断信号，以及

产生一路定频调宽的ＰＷＭ信号。速度给定是

通过调整一个外接电位器输入ＤｓＰ的Ａ／Ｄ端

口实现的，控制简单、方便。此外，在过流

和欠压保护方面也采取了相应的措施，设计

了相应的硬件电路。作用是使ＤＳＰ复位的方

式保障安全。

２．４控制方式

在电源电压一定时，ＳＲ电动机的可控变

量为相绕组两端的电压±玑、开通角氏和

关断角包矿三个参数。ＳＲ电动机主要针对以

上三个可控变量进行控制，一般分为以下三

种：电流斩波控制（ＣＣＣ）、角度位置控制（ＡＰＣ）

和电压斩波控制（电压ＰＷＭ）。

由电机电压方程

％蝴＋等拿ａｔ＋筹辈ａｆ

０ｌｔ，

ｏ移

瑚也＋ｔ挚拿ａｔ＋婆ｏｏ，霉ａ／

∥Ｚ‘

．２０９－

对于ＣＣＣ方式，当电机低速运行时，旋

转电动势很小，电压主要表现为变压器电动

势（式中第二项），电流较大，通过限流，

即通＂，ｄ．ｎｓＰ输出信号调节限流幅的大小，有

效防止电流过大。可控制输出转矩变化，进

而调节转速。

对于ＡＰＣ控制方式，当ＳＲ电机在高于基

速的速度范围内运行时，因旋转电动势较大，

且各相主开关器件导通时间较短，电流较小。

通过控制开通角气和关断角％，来对电流

脉动的大小和相对位置实行间接控制。对各

相绕组进行导通位置和导通期长短的控制可

以获得最大功率输出特性。

对于电压斩波控制方式，在％一％导

通区间内，使功率开关按ＰＷＭ方式工作。其

脉冲周期Ｔ固定，占空比△可调。改变占空比，

则绕组电压的平均值玩变化，绕组电流也相

应变化，从而实现转速和转矩的调节。因而

此调速方式可用于低速和高速。

本文主要采用电压斩波方式，编程实现

占空比按给定要求自动调节。采用此方式时，

为保护驱动电路，在电机启动和低速时能有

对绕组电流的限制措施。另外在设计硬件电

路时保留了角度位置控制和电流斩波控制方

式接口，其中角度位置控制通过程序实现，

电流斩波只需将限幅电路中的电位器模拟电

压信号经Ａ／Ｄ输入转变为给定的数字速度信

号，通过调节电位器的电压值即可调节电机

转速。

２．５软件设计

本调速软件采用ＤＳＰ（ＴＭＳ３２０Ｆ２４０７）Ｃ

语言编程，实行模块化和可移植性。软件程

序主要组成模块有：主程序、初始化子程序、

中断运行子程序、换相子程序、斩波控制子

程序、角度控制子程序等。

３实验结果

电机功率为３７０Ｗ，额定转速１５００ｒｐｍ，

调速范围为１００．２０００ｒｐｍ。通过负载实验，获
得电机在不同负载情况下的电流波形，如图

４．图７所示。