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基于DSP的永磁同步电机磁场定向控制器设计

资料介绍
DSP论文

基于DSP的永磁同步电机磁场定向控制器设计
 摘要:介绍了一种采用DSP芯片TMS320LF2407A实现永磁同步电机磁场定向控制器的控制
原理,给出了采用磁场定向控制策略来设计该控制器的硬件组成结构及软件设计流程。

    关键词:永磁同步电机  磁场定向控制  数据信号处理器  智能功率模块
1 引言
近年,交流伺服系统已经在机械制造、工业机器人、航空航天等领域得到广泛应用,
其控制对象大多是永磁感应同步电动机(PMSM)。PMSM的转子采用永磁钢,属于元刷电
机的一种,具有结构简单、体积小、易于控制、性能优良等优点。本文讨论的空间矢量
控制的永磁同步电机控制器就是采用磁场定向算法并借助DSP的高速度来实现对转速的实
时控制,因而在各种状态下都有良好的控制性能,特别适用于对控制器体积及性能要求
较高的应用场合。
2 磁场定向控制原理
磁场定向控制主要是对交流电机的控制,它通过适时的控制转子的机械速度并调节相
电流来满足电磁转距的要求。磁场定向控制矢量如图1所示。在图中的两直角坐标系中:
αβ坐标系为定子静止坐标系,α轴与定子绕组α轴相重合;dq为转子旋转坐标系,d轴与转
子磁链方向重合并以同步速度ωp逆时针旋转。两坐标系之间的夹角为θe。现把定子电流
综合矢量is在旋转坐标系dq轴上分解如下:
is=isd+isq
在交流永磁同步电机中,转子为永磁钢,可认为转子电流综合矢量的模大小不变,常
用常数值If代表。交流电机电磁转矩T与定子、转子电流综合矢量的普遍关系如下:
T=3PL12 | i1 |·| i2 | sinψ/2
式中:P—极对数;
L12—定子、转子互感;
i1—定子电流综合矢量;
i2—转子电流综合矢量;
ψ—定子、转子综合矢量夹角;

图2

    这样,电磁转矩就只随 | i1|
和角ψ
基于DSP的永磁同步电机磁场定向控制器设计
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