基于SVPWM双闭环异步电机调速系统的设计

公茂法 刘建平 马立国 王静静 田宝进

（山东科技大学信息与电气工程学院，山东 青岛 266590）

直流电机调速方便是因为产生转矩的电枢电流和产生磁通的定子电流，在空间位置是固定的，可以独立控制。而异步电机的数学模型是一个高阶、非线性、强耦合的多变量系统[1-2]。如果异步电机采用磁链跟随控制首先将电机方程转换到一个与转子磁链同步旋转的坐标系d，q 坐标系，在恒定转子磁链的条件下，该坐标系的控制变量与转轴之间存在线性关系。把交流电机方程变换到磁场坐标系，相当于建立直流电机模型，产生转矩的电流分量与产生磁通的电流分量互不影响，对异步电机模型的转矩和磁链进行了解耦[3]。

本文根据空间矢量调制跟随磁链的思想，通过转速和电流采样，并通过TMS320F28335 为控制芯片进行变量转换，以及对系统各模块进行监测和控制。其中电机供电系统引入Zeta 电路[4]，提高系统的对负载和电网电压扰动的适应能力。

1 双闭环控制在异步电机调速的应用

根据电机三相合成空间磁势，应用电力电子器件开断调节输出电压矢量使其合成向量逼近电机的圆形空间磁势，从而调节调节电机的转矩。这种方法称为磁链的轨迹调制法即SVPWM 控制[5-6]。

由于转速和电流在系统中较容易取得，选择电流和转速作为反馈信号，不仅能提高调速精度，硬件设计也能得到简化。本文以电流转速作为反馈数据进行异步电机调速。系统整体调速控制电路如1 图所示。……