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分析色母机的定子绕组中电流的控制


 色母机的细分控制从本质上讲是通过对色母机的定子绕组中电流的控制,使色母机内部的合成磁场按某种要求变化,从而实现色母机步距角的细分。最佳的细分方式是恒转矩等步距角的细分。一般情况下,合成磁场矢量的幅值决定了电机旋转力矩的大小,相邻两合成磁场矢量的之间的夹角大小决定了步距角的大小。在电机内产生接近均匀的圆形旋转磁场,各相绕组的合成磁场矢量,即各相绕组电流的合成矢量应在空间作幅值恒定的旋转运动,这就需要在各相绕相中通以正弦电流。混合色母机的工作原理十分类似于交流永磁同步伺服电机。其转子上所用永磁磁铁同样是具有高磁密特性的稀土永磁材料,所以在转子上产生的感应电流对转子磁场的影响可忽略不计。在结构上,它相当于一种多极对数的交流永磁同步电机。
 由于输入是三相正弦电流,因此产生的空间磁场呈圆形分布,而且可以用永磁式同步电机的结构模型分析混合色母机的转矩特性。相对于其他的驱动方式,细分驱动方式不仅可以减小色母机的步距角,提高分辨率,而且可以减少或消除低频振动,使电机运行更加平稳均匀。总体来说,色母机细分驱动的控制效果最好。因为常用低端色母机伺服系统没有编码器反馈,所以随着色母机速度的升高其内部控制电流相应减小,从而造成丢步现象。所以在速度和精度要求不高的领域,其应用非常广泛。 因为混合色母机比二相色母机有更好的低速平稳性及输出力矩,所以色母机比二相色母机有更好应用前景。传统的混合色母机控制方法都是以硬件比较器完成,本文主要讲述使用DSP及空间矢量算法SVPWM来实现混合色母机控制。
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