周文庆

（安徽理工大学，安徽淮南 232001）



基于DSP的正弦波永磁同步电机VC调速系统

周文庆

（安徽理工大学，安徽淮南 232001）

［摘 要］针对永磁同步电机控制调速系统，介绍了矢量控制调速策略，设计出一种基于DSP的矢量控制变频调速系统。该系统以TMS320F240型DSP为核心处理芯片，以三相SPWM（正弦波脉宽调制）逆变器供电为基础，通过SPWM调制器的三相电压调制信号，调制生成PWM信号驱动逆变器，实现按转子磁链定向的永磁同步电动机矢量控制。

［关键词］变频调速；矢量控制；DSP；仿真

0　引言

正弦波永磁同步电机（简称:PMSM）采用矢量控制变频调速时，通过动态实时检测转速与转子位置，经过坐标变换后得到正弦波脉宽调制（简称:SPWM）调制器的三相电压调制信号，调制生成脉冲宽度调制（简称:PWM）信号驱动逆变器，经闭环控制使逆变器输出电压频率和相位快速跟定给定值，实现永磁同步电动机按转子磁链定向矢量控制，在工业调速方面应用很广泛。考虑到对响应和命令的速度以及精度的高要求，采用数字信号处理器TMS320F240为核心处理器，搭配单片机AT89S51、上位机等组成控制模块对调速系统提供精确控制。

1　PMSM数学模型及矢量控制策略

磁链方程:

电压方程:

其中ψf=Lmd.if，产生与永磁体相同的励磁磁场。

转矩方程:

以上式中:LsdLsq——分别为永磁同步电动机d、q轴绕组自感；isdisq——分别为定子电流的直、交轴分量；LmdLmq——分别为d、q绕组的励磁电感。

图1为PMSM在d、q旋转坐标系上的数学模型。

PMSM电磁转矩基本上取决于定子q轴的电流分量，转子磁链恒定不变，故采用转子磁链定向的方式来控制，控制d轴电流isd=0，则转矩方程为