2024年2月1日发(作者：)

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基于STM32F051的开关磁阻电机控制技术研究

作者：李金水 孙会琴 李柯楠

来源：《科技创新与应用》2017年第23期

摘 要：为了控制开关磁阻电动机（SRM）稳定运行，抑制转矩脉动，文章以STM32F051为控制核心，针对开关磁阻电机的结构特点提出了一种新型的控制方法——直接瞬时转矩控制（DITC）。介绍了该控制方法的原理及其在硬件电路中的实现。最后对该控制方法进行了实物验证，实验结果证明了基于STM32F051的DITC方法能够有效的抑制SRM的转矩脉动，控制其稳定运行。

关键词：开关磁阻电机；STM32F051；直接瞬时转矩；转矩脉动抑制

中图分类号：TM352 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2017）23-0026-02

引言

SRM是一种极具发展潜力的新型交流调速电机，与传统电机相比它拥有许多优点，比如结构简单，运行稳定，启动转矩较大，调速范围较宽，控制灵活等等。但由于SRM固有的双凸极结构，并且其电磁转矩是由脉冲转矩叠加而成，所以它不是一个恒定值，并且有谐波分量，因此电机在运行时会出现脉动，在低速阶段尤为明显。所以对于转矩脉动的抑制就成为了人们高度重视的问题。

1 SRM的直接瞬时转矩控制

1.1 转矩分配单元

转矩分配单元中预先设定好了固定形状的转矩分配函数（TSF），以总的期望转矩Tref和实时的转子位置θ为输入，经过预设的TSF计算分配之后得出当前各相的需求转矩。

常用的TSF主要有余弦、直线两种类型，研究结果[4]表明，余弦型TSF能够较好的限制低速区转矩上升过快，本文遂选取余弦型TSF作为预设。定义第k相转矩分配函数为fk（θ），函数的表达式如下：

1.2 SRM的转矩估算

开关磁阻电机的瞬时转矩不易被直接测得，但可以通过测量其他的外部变量进而估算出瞬时转矩。SRM瞬时转矩的估算单元是DITC系统中很重要的一个单元，它直接影响了转矩控制的精度。通常根据离线状态电机的相电流和转子位置信号计算出特定位置的瞬时转矩大小，并