永磁同步电机直接转矩控制硬件在环实验平台设计及实现＊

林立，吕金培，林敏之

（1．多电源地区电网运行与控制湖南省重点实验室，湖南 邵阳 422000；2．邵阳学院电气工程学院，湖南 邵阳 422000；3．邵阳资水科技有限公司，湖南 邵阳 422000）

随着电力电子技术和稀土永磁材料的发展，永磁同步电机的发展及应用受到了高度重视，对其控制策略的研究也成为关注的重点[1]，永磁同步电机因其具有体积小、功率因数高、转动惯量低等优越性能逐渐在工业行业领域和日常生活中成为主流[2]。数字信号处理器（Digital Signal Processing，DSP）具有实时性强、精度高、速度快、可扩展性强等优点[3]。本文设计实现了永磁同步电机直接转矩控制硬件在环实验平台，该平台以TMS320F28335 DSP核心板为核心，设计开发了整流、隔离驱动、检测、通信等硬件模块，实现了电机的直接转矩控制策略。该实验平台在科研过程中取得了良好的效果，为相关专业及科研人员提供了专业实践平台。

1 实验平台的结构与功能

永磁同步电机直接转矩控制硬件在环实验平台结构框图如图1所示。整个系统由上位机、控制器、传感器和主电路四个部分组成。上位机通过CH430转换芯片将USB转串口，实现与控制器的通讯；控制器采用TMS320F28335 DSP，本实验所使用到控制器外设主要有SCI串口通讯模块、ePWM脉冲发生模块、QEP光电编码器解码模块、AD模／数转换模块。传感器使用到了增量式光电编码器，其中电流传感器采集A、B两相电流信号经DSP28335的AD模块输入控制器内。主电路中主要包括直流电源，逆变器和驱动电机三部分。

图1 硬件连接图

1．1 上位机

上位机负责利用代码生成技术编写模块化程序，并利用串口与实验平台通讯，通过监控界面实现对电机运行状态的在线观测与实时控制。……