8098实现的开关磁阻电机调速控制系统研究宋宏，白晶，孙和平（北华大学电气工程学院，吉林吉林132021）件，形成软、硬件相结合的微机控制系统对开关磁阻电机进行控制，简化了硬件电路及控制电路调节电流的大小可调节电机的转速。

　　通过转速设定值与实际转速之差调制Us加在导通相绕组上的有效时间宽度来改变外施电压有效值，进而改变转速。

　　实际上，在负载转矩不变的条件下，叫将随Us的变化而变化，而相电流波形除频率变化外，其大小、形状并不变化。因此，SR电机在调速时的运行特性像直流电动机一样，自然地给出了恒转矩输出特性。

　　1.2在基速以上调速在Us不变的条件下，调节导通角A即改变F从而调节电机转速。在Us，一定的条件下，随着转速的增加，磁通链X或电流i将以⑴厂1下降，电磁转矩八则“自然”地以厂2下降，但这种自然降落可通过按比例增大导通角9c=eff-en来补偿。若做到使磁通以厂1/2下降，则转矩将受“控制”地随⑴厂1下降，即可在一个较宽的速度范围内得到恒功率输出特性。此控制方式控制的是导通角9c，故为角度位置控制，简称APC.如b所示。

　　2SRD系统的组成SR电动机是SRD中实现机电能量转换的部件，也是SRD有别于其它电动机调速系统的主要标志。

　　功率变换器向SR电动机提供运转所需的能量，由蓄电池或交流电整流后的直流电供电。由于SR电动机绕组电流是单向的，使得其功率变换器主电路不仅简单而且具有普通交流及无刷直流调速系统所没有的优点，即相绕组与主开关器件是串联的，因而可预防短路故障。SR电动机的功率变换器主电路的结构形式与供电电压、电动机相数及主开关器件的种类等有关。本系统选用达林顿管为主开关管。

　　控制器是系统的中枢，它综合处理速度指令、速度反馈信号及电流传感器、位置传感器的反馈信息，控制功率变换器中主开关器件的工作状态，实现对SR电动机运行状态的控制。

　　传感器包括电流传感器、位置传感器和速度传感器。SR电机在基速以下常采用电流斩波控制，利用电流传感器检测绕组中的实际电流，与电流斩波幅值比较，提供电流斩波控制信号，通过改变相绕组电流的平均值控制电机的输出转矩。本系统选用霍尔电流传感器，其特点是灵敏度高，并具有电隔离和抗干扰等优点，位置传感器是检测转子的位置，作为绕组激磁的依据。它由转盘和敏感器件构成，2个敏感器件固71994-2015ChinaAcademicournal定在定子上且相隔1°2个的敏感器件的输出经取反后可得2组不同的信号XY，XY作为SR电机的四相位置信号，这4个信号通过适当的逻辑变换产生Ae，BcCcDc 4个信号，在斩波电流控制时作为相绕组的激磁控制逻辑信号。速度传感器是检测SR电机的转速，位置传感器输出的X，Y信号是周期性的脉冲方波，用来作为速度检测。

　　3控制系统的实现系统的控制策略：基速叫，（1 500r/min）以下，电流斩波控制（CCC），输出恒转矩特性；基速叫，以上，角度位置控制（APC），输出恒功率特性。本系统以MCS-96系统的准16位单片机8098为核心，并配以适当的接口芯片及相应的软件构成微机控制器，控制SR电机。

　　8098定时采样由转子位置传感器获得的反馈速度，与键盘的设定转速进行比较，误差经数字PI调节，在基速以下，采用CCC方法，此时数字PI的输出为电流的设定值（可得出上下限幅值）经D/A（PWM端）转换后，与电流传感器检测出的实际电流进行比较，其输出为相电流通断信号，再与相绕组激磁逻辑控制信号（Ac~Dc）逻辑与后，即得CCC方式的斩波控制信号；在基速以上，采用APC方式，此时数字PI的输出为导通角A的大小，则en=ef-9c（eff已知）。由于不同速度下，一定角度所对应的时间不同，故可将后的15°方波信号60倍频之后所得的0.25°方波信号作为角度时钟脉冲，当相绕组激磁逻辑控制信号（Ac~Dc）有效时，启动0n定时（以0.15°为时钟），0n定时时间到时启动0c定时，同时使8098HSO的相应端子为1，当A定时时间到时，使8098HSO的相应端子清0，以此控制相应相电流导通角度A本系统的实际转速可将位置传感器输出的X信号连至8098的HSI.0及HSI.，并利用其内部软件定时器ST0完成整数脉冲所对应时间的求取，即实现高精度的M/T测速。

　　4软件编制5实验结果1kWSR电机组成的调速系统的起动波形，显示了在起动过程中，转速变化规律接近*佳起动过程，获得了良好的起动特性。

　　6结论由8098组成的开关磁阻电机调速控制系统，能够充分利用8098的片内资源，系统的性能价格比高。

　　开关磁阻电机具有较好的动、静态特性，尤其是较低速范畴的动态性能好，效率高。

　　开关磁阻电机的控制方案是对非线性系统的线性化，故影响到系统的控制性能，导致运行噪声及转矩脉动。