基于STM32F407的矿用永磁同步电机控制系统研究

郭海兵，张全柱，邓永红

(华北科技学院 信息与控制技术研究所，北京 东燕郊 065201)

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煤矿生产作为我国经济发展建设的重点，其安全性和高效率是煤矿企业发展壮大的重要保障。机械化采煤技术离不开电动机，绝大多数煤矿机电设备依靠电动机进行驱动。传统电动机如异步电动机虽具有结构简单、成本低、寿命长等特点，但调速性能差、效率低、起动转矩小的缺点也限制了机电设备高性能的工作。近年来，工业自动化领域迅速发展，进一步促进伺服系统对性能的高标准和严要求[1]，永磁同步电机凭借其效率高、体积小、功率因数高、功率密度大、起动力矩大[2-3]等优点而逐渐各行各业广泛应用。国家也鼓励在确保安全的前提下，使用永磁同步电动机、变频调速、能量反馈等节能技术的集成应用，永磁同步电动机依据其自身优势，将会取代异步电动机得到更加广泛的应用[4]。而煤矿中使用永磁同步电机作为机电传动设备的动力源，可大大提高生产效率，实现节能降耗，增强企业竞争力。永磁同步电机的控制是保证其应用于工业生产现场的前提，相关学者对矿用永磁同步电机的直接转矩控制系统进行了深入的分析与研究,得到了良好的动态和稳态性能[5]。

本文以STM32F407控制器为控制核心，以永磁同步电机控制系统为研究对象，采用直接转矩控制策略，分析永磁同步电机的结构与原理，对其控制系统的软件与硬件进行设计，并进行验证，实验结果表明本方案的可行型，为实际应用提供了一定的依据和保证。……