雙SRM無位置控制系統(tǒng)在采煤機(jī)中的應(yīng)用
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3 雙SRM無傳感器控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)
雙SRM控制系統(tǒng)分為主、從兩個系統(tǒng)。每個系統(tǒng)擁有獨(dú)立的驅(qū)動電路、功率變換器、電壓電流采樣電路、保護(hù)電路等。主、從機(jī)均采用磁鏈-電流模型獲取轉(zhuǎn)子位置角度，其中主機(jī)為轉(zhuǎn)速電流雙閉環(huán)結(jié)構(gòu)，控制器實(shí)時對電壓、電流進(jìn)行采樣，將主機(jī)運(yùn)行電流作為從機(jī)給定輸入，形成電流閉環(huán)。圖3示出雙SRM無傳感器控制框圖。本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/159583.htm
采煤機(jī)工作時因兩臺SRM是剛性連接，故轉(zhuǎn)速n相同，為了確保電機(jī)的輸出功率相同，僅需控制電機(jī)輸出相同轉(zhuǎn)矩。SRM的繞組電流平均值近似與電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩成線性關(guān)系，因此調(diào)節(jié)兩臺SRM繞組電流平衡就能使輸出功率平衡?？刂葡到y(tǒng)中從機(jī)給定輸入是主機(jī)運(yùn)行電流，因此，存在負(fù)載轉(zhuǎn)矩差異的情況下，兩臺SRM仍能保持相同轉(zhuǎn)矩輸出，實(shí)現(xiàn)功率平衡。
4 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
以TMS320F2812型DSP為核心控制器，在某型電牽引采煤機(jī)上對兩臺SRM樣機(jī)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。樣機(jī)參數(shù)為：三相12／8結(jié)構(gòu)，額定功率18．5 kW，額定電壓514 V，額定轉(zhuǎn)速1 500 r·min-1。主、從功率變換器均采用三相不對稱半橋式結(jié)構(gòu)，有源前端采用兩電平可控整流結(jié)構(gòu)，輸入電壓為三相交流380 V，直流母線電壓給定為650 V。圖4a為電機(jī)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時轉(zhuǎn)子估計(jì)位置和實(shí)際位置比較波形。圖4b為穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時主、從機(jī)的定子相電流波形。
可見，通過磁鏈-電流法計(jì)算出的估計(jì)位置與實(shí)際位置的誤差很小，能夠滿足系統(tǒng)運(yùn)行需求。在雙SRM的控制策略下，主、從機(jī)相電流基本相等，換相平穩(wěn)，轉(zhuǎn)矩脈動小，恒轉(zhuǎn)矩特性較好。
5 結(jié)論
建立了電機(jī)磁鏈特性曲線，通過磁鏈、相電流對轉(zhuǎn)子位置進(jìn)行了估算。提出了雙SRM無位置傳感器控制策略。以TMS320F2812型DSP為核心控制器，搭建了兩臺SRM控制樣機(jī)，并進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，兩臺電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩平穩(wěn)，轉(zhuǎn)子位置估計(jì)精確，輸出功率基本平衡。在相同的負(fù)載情況下，雙SRM的總轉(zhuǎn)動慣量比單機(jī)系統(tǒng)小，運(yùn)行時消耗的電能也少。當(dāng)雙SRM中只有一臺損壞時，另一臺還能正常工作，采煤機(jī)的運(yùn)行可靠性更高。
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