本發(fā)明屬于電器自動化控制技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種軸向電勵磁復(fù)合轉(zhuǎn)子周向錯位磁阻電機(jī)控制系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)：

轉(zhuǎn)矩脈動和大噪聲是限制電機(jī)應(yīng)用時的兩大因素。轉(zhuǎn)矩脈動即在電機(jī)的一個換相周期內(nèi)，輸出轉(zhuǎn)矩的最大值與最小值相差過大，導(dǎo)致電機(jī)振動，在電機(jī)遠(yuǎn)離設(shè)計點時轉(zhuǎn)矩脈動體現(xiàn)的更加明顯，尤其在電動車、紡織等對電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩要求較高的行業(yè)。造成轉(zhuǎn)矩脈動的原因主要有兩個：一個是電機(jī)的特殊的雙凸極結(jié)構(gòu)決定了必然有較大的轉(zhuǎn)矩脈動，尤其是在定轉(zhuǎn)子對齊位置，此時磁阻最小，磁鏈飽和，相轉(zhuǎn)矩輸出最小；二是由于電機(jī)應(yīng)用在需要功率變換器頻繁開關(guān)的運行環(huán)境當(dāng)中，即在頻繁開關(guān)是會產(chǎn)生除基波外的復(fù)雜的電壓諧波分量，也會造成電機(jī)的脈動。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明提供軸向電勵磁復(fù)合轉(zhuǎn)子周向錯位磁阻電機(jī)控制系統(tǒng)及方法?？刂葡到y(tǒng)以dsp為核心，采用電流和速度雙閉環(huán)pi控制策略對電機(jī)的運動過程進(jìn)行控制，通過基于dsp為核心的電機(jī)控制系統(tǒng)，大限度利用電磁轉(zhuǎn)矩提高電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩、增加調(diào)速范圍。

本發(fā)明的技術(shù)方案：

軸向電勵磁復(fù)合轉(zhuǎn)子周向錯位磁阻電機(jī)控制系統(tǒng)，包括：

dsp處理器、第一位置傳感器、第二位置傳感器、速度傳感器、第一電流傳感器、第二電流傳感器、第三電流傳感器、第一電平反轉(zhuǎn)芯片、第二電平反轉(zhuǎn)芯片、速度檢測電路、線圈電流檢測電路、第一組轉(zhuǎn)子驅(qū)動電路、第一組三相不對稱半橋式功率變換器、第二組轉(zhuǎn)子驅(qū)動電路、第二組三相不對稱半橋式功率變換器、光耦隔離電路、升壓芯片、中央電勵磁線圈驅(qū)動電路、兩相不對稱半橋式功率變換器和電源模塊；

所述第一位置傳感器和第二位置傳感器分別用于獲取軸向電勵磁復(fù)合轉(zhuǎn)子周向錯位磁阻電機(jī)兩側(cè)轉(zhuǎn)子凸極位置，第一位置傳感器的輸出端連接第一電平反轉(zhuǎn)芯片的輸入端，第二位置傳感器的輸出端連接第二電平反轉(zhuǎn)芯片的輸入端，第一電平反轉(zhuǎn)芯片和第二電平反轉(zhuǎn)芯片的輸出端分別連接dsp處理器的不同輸入端，實現(xiàn)對電機(jī)位置的采集；

所述速度傳感器即旋轉(zhuǎn)編碼器設(shè)置于軸向電勵磁復(fù)合轉(zhuǎn)子周向錯位磁阻電機(jī)轉(zhuǎn)軸上，用于檢測轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)速度，速度傳感器的輸出端連接速度檢測電路輸入端，速度檢測電路輸出端連接dsp輸入端；

所述第一電流傳感器、第二電流傳感器和第三電流傳感器的輸入端分別與軸向電勵磁復(fù)合轉(zhuǎn)子周向錯位磁阻電機(jī)一側(cè)定子a相、b相、c相繞組連接，第一電流傳感器、第二電流傳感器和第三電流傳感器的輸出端通過線圈電流檢測電路連接dsp處理器輸入端；

所述dsp處理器的輸出端pwm1～pwm6連接光耦隔離電路的輸入端，光耦隔離電路的輸出端連接升壓芯片的輸入端，升壓芯片的輸出端連接第一組轉(zhuǎn)子驅(qū)動電路輸入端，第一組轉(zhuǎn)子驅(qū)動電路的輸出端連接第一組三相不對稱半橋式功率變換器中igbt門極輸入端，所述第一組三相不對稱半橋式功率變換器中igbt發(fā)射極輸出端連接至軸向電勵磁復(fù)合轉(zhuǎn)子周向錯位磁阻電機(jī)的一側(cè)定子的a相、b相、c相定子繞組。

所述dsp處理器的輸出端pwm7～pwm12連接光耦隔離電路的輸入端，光耦隔離電路的輸出端連接升壓芯片的輸入端，升壓芯片的輸出端連接第二組轉(zhuǎn)子驅(qū)動電路的輸入端，第二組轉(zhuǎn)子驅(qū)動電路的輸出端連接第二組三相不對稱半橋式功率變換器中igbt門極輸入端，所述第二組三相不對稱半橋式功率變換器中igbt發(fā)射極輸出端連接至軸向電勵磁復(fù)合轉(zhuǎn)子周向錯位磁阻電機(jī)的另一側(cè)定子的a相、b相、c相定子繞組。

所述dsp處理器的輸出端pwm13～pwm16連接光耦隔離電路的輸入端，光耦隔離電路的輸出端連接升壓芯片的輸入端，升壓芯片的輸出端連接中央電勵磁線圈驅(qū)動電路的輸入端，中央電勵磁線圈的驅(qū)動電路的輸出端連接兩相不對稱半橋式功率變換器中igbt門極輸入端，所述兩相不對稱半橋式功率變換器中igbt發(fā)射極輸出端連接軸向電勵磁復(fù)合轉(zhuǎn)子周向錯位磁阻電機(jī)的電勵磁線圈。

所述電源模塊包括：整流器、電源芯片、儲能電容c1、儲能電容c2和儲能電容c3，所述整流器連接交流電源輸出直流電；所述儲能電容c1、儲能電容c2和儲能電容c3的輸入端分別連接整流器的輸出端，儲能電容c1的輸出端連接第一組三相不對稱半橋式功率變換器中igbt的集電極，儲能電容c2的輸出端連接第二組三相不對稱半橋式功率變換器中igbt的集電極，儲能電容c3的輸出端連接兩相不對稱半橋式功率變換器中igbt的集電極，電源芯片為第一組轉(zhuǎn)子驅(qū)動電路、第二組轉(zhuǎn)子驅(qū)動電路和中央電勵磁線圈驅(qū)動電路供電，dsp處理器為其他器件提供5v電壓。

所述光耦隔離電路的作用是主要是防止因有電的連接而引起的干擾，起到隔離保護(hù)信號的作用。

所述軸向電勵磁復(fù)合轉(zhuǎn)子周向錯位磁阻電機(jī)，包括：

電機(jī)機(jī)殼、電機(jī)端蓋、電機(jī)轉(zhuǎn)軸、覆蓋于轉(zhuǎn)軸的導(dǎo)磁材料、中央電勵磁線圈、第一組定子凸極、第二組定子凸極、第一組轉(zhuǎn)子凸極、第二組轉(zhuǎn)子凸極和定子繞組；所述中央電勵磁線圈環(huán)套于導(dǎo)磁材料外，且位于電機(jī)轉(zhuǎn)軸中間位置，中央電勵磁線圈固定于電機(jī)機(jī)殼，不隨電機(jī)轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動；所述電機(jī)端蓋分別設(shè)置于電機(jī)機(jī)殼的兩端，電機(jī)端蓋均設(shè)有中間孔，電機(jī)轉(zhuǎn)軸兩端分別穿過電機(jī)兩側(cè)端蓋的中間孔，第一組定子凸極固定設(shè)置于電機(jī)內(nèi)部一端的電機(jī)機(jī)殼上，第一組轉(zhuǎn)子凸極固定設(shè)置于電機(jī)內(nèi)部中央電勵磁線圈一側(cè)電機(jī)轉(zhuǎn)軸的導(dǎo)磁材料上，第一組定子凸極與第一組轉(zhuǎn)子凸極對應(yīng)放置；第二組定子凸極固定設(shè)置于電機(jī)內(nèi)部另一端的電機(jī)機(jī)殼上，第二組轉(zhuǎn)子凸極固定設(shè)置于電機(jī)內(nèi)部中央電勵磁線圈另一側(cè)電機(jī)轉(zhuǎn)軸的導(dǎo)磁材料上，第二組轉(zhuǎn)子凸極相對第一組轉(zhuǎn)子凸極錯開一定機(jī)械角度放置，第二組定子凸極與第一組定子凸極相對于中央電勵磁線圈對稱，所述第一組定子凸極和第二組定子凸極的凸極上均纏繞有定子繞組。

所述中央電勵磁線圈位于兩組定子凸極之間。

利用軸向電勵磁復(fù)合轉(zhuǎn)子周向錯位磁阻電機(jī)控制系統(tǒng)進(jìn)行電機(jī)控制的方法，包括如下步驟：

步驟1：電源模塊為電機(jī)控制系統(tǒng)供電；

步驟2：第一位置傳感器和第二位置傳感器分別實時獲取第一組轉(zhuǎn)子位置和第二組轉(zhuǎn)子位置，經(jīng)電平反轉(zhuǎn)芯片發(fā)送給dsp處理器；

步驟3：速度傳感器實時獲取電機(jī)速度，經(jīng)速度檢測電路發(fā)送給dsp處理器；

步驟4：第一電流傳感器、第二電流傳感器和第三電流傳感器實時檢測電機(jī)a相、b相和c相繞組電流，并通過線圈電流檢測電路發(fā)送給dsp處理器中adc模塊；

步驟5：dsp處理器計算給定的參考速度值與速度傳感器檢測到的實際速度差值，經(jīng)速度pi調(diào)節(jié)器處理，得到處理后的速度差值作為電流環(huán)的電流給定值i*；

步驟6：dsp處理器比較電流給定值i*與最大電壓下定子繞組電流值imax，若i*<imax，執(zhí)行步驟7，若i*≥imax，執(zhí)行步驟9；

步驟7：dsp處理器計算電流給定值與電流傳感器檢測到實際電流差值，經(jīng)電流pi調(diào)節(jié)器處理，得到處理后的電流差值；

步驟8：dsp處理器根據(jù)兩組位置傳感器反饋的位置信號和處理后的電流差值產(chǎn)生新的pwm占空比，并分別通過第一組轉(zhuǎn)子驅(qū)動電路和第二組轉(zhuǎn)子驅(qū)動電路發(fā)送給第一組三相不對稱半橋式功率變換器和第二組三相不對稱半橋式功率變換器，進(jìn)而調(diào)節(jié)三相繞組電流，控制電機(jī)運行；

步驟9：dsp處理器確定調(diào)磁所需的pwm占空比，并通過電勵磁線圈驅(qū)動電路發(fā)送給兩相不對稱半橋式功率變換器，進(jìn)而調(diào)節(jié)電勵磁線圈電流。

有益效果：本發(fā)明的軸向電勵磁復(fù)合轉(zhuǎn)子周向錯位磁阻電機(jī)控制系統(tǒng)及方法與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)勢：

(1)在兩組定子中間加電勵磁線圈，采用轉(zhuǎn)子周向錯位結(jié)構(gòu)運行，有效實現(xiàn)兩套定、轉(zhuǎn)子間轉(zhuǎn)矩的波峰銜接；

(2)將傳統(tǒng)磁阻電機(jī)設(shè)計成兩套相同定轉(zhuǎn)子凸極結(jié)構(gòu)裝置以一定機(jī)械角分裝兩端，電機(jī)轉(zhuǎn)軸上覆蓋導(dǎo)磁材料，電勵磁線圈固定在轉(zhuǎn)軸外側(cè)，降低了磁阻電機(jī)的勵磁電流、提高電機(jī)效率及功率密度；

(3)導(dǎo)磁材料與轉(zhuǎn)子一起旋轉(zhuǎn)，構(gòu)成了新型復(fù)合轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，新穎軸向線圈設(shè)計理念改變了傳統(tǒng)磁阻電機(jī)原有磁通路徑，結(jié)合了磁阻電機(jī)與電勵磁電機(jī)的優(yōu)勢；

(4)雙閉環(huán)pi控制系統(tǒng)，采用雙閉環(huán)控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速，大大提高了控制系統(tǒng)的動態(tài)響應(yīng)速度和抗干擾能力，易于實現(xiàn)對電動機(jī)的高效連續(xù)速度調(diào)節(jié)控制；

(5)采用dsp28335作為核心芯片，滿足了電機(jī)轉(zhuǎn)速高精度控制的要求，改善了控制系統(tǒng)性能，提高了系統(tǒng)的可靠性，同時利用dsp28335豐富的接口資源，減少了對外圍設(shè)備的需求，方便系統(tǒng)擴(kuò)展。

附圖說明

圖1為本發(fā)明一種實施方式的軸向電勵磁復(fù)合轉(zhuǎn)子周向錯位磁阻電機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明一種實施方式的軸向電勵磁復(fù)合轉(zhuǎn)子周向錯位磁阻電機(jī)立體圖；

圖3為本發(fā)明一種實施方式的軸向電勵磁復(fù)合轉(zhuǎn)子周向錯位磁阻電機(jī)轉(zhuǎn)子周向錯位角視圖，其中，(a)為2d轉(zhuǎn)子周向錯位角視圖，(b)為3d轉(zhuǎn)子周向錯位角視圖；

圖4為本發(fā)明一種實施方式的軸向電勵磁復(fù)合轉(zhuǎn)子周向錯位磁阻電機(jī)的磁通路徑示意圖；

圖中，1a-第一組定子凸極，1b-第二組定子凸極，2-電機(jī)機(jī)殼，3-中央電勵磁線圈，4-導(dǎo)磁材料，5-定子繞組，6a-第一組轉(zhuǎn)子凸極，6b-第二組轉(zhuǎn)子凸極，7-電機(jī)轉(zhuǎn)軸，8-電機(jī)端蓋；

圖5為本發(fā)明一種實施方式的軸向電勵磁復(fù)合轉(zhuǎn)子周向錯位磁阻電機(jī)控制系統(tǒng)原理框圖；

圖6為本發(fā)明一種實施方式的三相不對稱半橋式功率變換器電路原理圖，其中，(a)為第一組三相不對稱半橋式功率變換器電路原理圖，(b)為第二組三相不對稱半橋式功率變換器電路原理圖；

圖7為本發(fā)明一種實施方式的兩相不對稱半橋式功率變換器電路原理圖；

圖8為本發(fā)明一種實施方式的線圈電流檢測電路的電路原理圖；

圖9為本發(fā)明一種實施方式a相定子磁繞組與電流傳感器連接示意圖；

圖10為本發(fā)明一種實施方式的速度檢測電路的電路原理圖；

圖11為本發(fā)明一種實施方式的光耦隔離電路的電路原理圖；

圖12為本發(fā)明一種實施方式的升壓芯片原理圖；

圖13為本發(fā)明一種實施方式的電源模塊lh10-10a15芯片原理圖；

圖14為本發(fā)明一種實施方式的雙閉環(huán)控制原理圖；

圖15為本發(fā)明的軸向電勵磁復(fù)合轉(zhuǎn)子周向錯位磁阻電機(jī)控制方法流程圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的一種實施方式作詳細(xì)說明。

本實施方式搭建了以dsp28335為核心的控制系統(tǒng)，采用電流和速度雙閉環(huán)pi控制策略對電機(jī)的運動過程進(jìn)行控制。通過基于dsp為核心的電機(jī)控制系統(tǒng)，大限度利用電磁轉(zhuǎn)矩提高電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩、增加調(diào)速范圍。該控制系統(tǒng)通過檢測采集電機(jī)的位置反饋和繞組電流反饋，傳送給控制器dsp進(jìn)行比較處理，比較結(jié)果經(jīng)dsp計算電機(jī)轉(zhuǎn)速，來控制功率開關(guān)管igbt的開斷，電流反饋的精確控制，需要在控制系統(tǒng)中引入速度調(diào)節(jié)器和電流調(diào)節(jié)器，組成電流負(fù)反饋控制環(huán)和速度負(fù)反饋控制環(huán)，其中電流反饋環(huán)為內(nèi)環(huán)，速度反饋環(huán)為外環(huán)，為了獲得良好的動態(tài)和靜態(tài)性能，電流環(huán)和速度環(huán)均采用pi調(diào)節(jié)器。速度環(huán)根據(jù)給定速度與速度傳感器檢測到的實際速度差值，經(jīng)過速度pi調(diào)節(jié)器對速度的差值進(jìn)行處理，處理結(jié)果作為電流環(huán)的給定值；同樣，電流環(huán)需要根據(jù)電流給定值與電流檢測電路檢測到的實際電流差值，通過電流pi調(diào)節(jié)器處理差值，并將差值供給dsp處理，產(chǎn)生新的占空比的pwm波，該pwm波經(jīng)過驅(qū)動電路，作為igbt的門極輸入控制信號。從而來控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速，降低了電機(jī)轉(zhuǎn)矩脈動，電機(jī)運轉(zhuǎn)穩(wěn)定性高，減少了系統(tǒng)的超調(diào)和振蕩，提高了開關(guān)管的利用率，從而降低其損耗。

利用在兩組定子中間加電勵磁線圈，采用轉(zhuǎn)子周向錯位結(jié)構(gòu)運行，有效實現(xiàn)兩套定、轉(zhuǎn)子間轉(zhuǎn)矩的波峰銜接，轉(zhuǎn)矩脈動明顯改善，并且通過調(diào)節(jié)電勵磁線圈的直流電流增減氣隙磁通密度，進(jìn)而獲得較大輸出轉(zhuǎn)矩、增加調(diào)速范圍；同時，能夠?qū)崿F(xiàn)軸向電勵磁復(fù)合轉(zhuǎn)子周向錯位磁阻電機(jī)位置檢測，使調(diào)速系統(tǒng)的最優(yōu)化。

如圖1-4所示，本實施方式的軸向電勵磁復(fù)合轉(zhuǎn)子周向錯位磁阻電機(jī)包括：電機(jī)機(jī)殼2、電機(jī)轉(zhuǎn)軸7、覆蓋于轉(zhuǎn)軸的導(dǎo)磁材料4、中央電勵磁線圈3、第一組定子凸極1a、第二組定子凸極1b、第一組轉(zhuǎn)子凸極6a、第二組轉(zhuǎn)子凸極6b、定子繞組5和電機(jī)端蓋8；所述中央電勵磁線圈3環(huán)套于導(dǎo)磁材料4外，位于電機(jī)轉(zhuǎn)軸7中間位置，中央電勵磁線圈3固定于電機(jī)機(jī)殼2，不隨電機(jī)轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動；所述電機(jī)端蓋分別設(shè)置于電機(jī)機(jī)殼2的兩端，電機(jī)端蓋8均設(shè)有中間孔，電機(jī)轉(zhuǎn)軸兩端分別穿過電機(jī)兩側(cè)端蓋8的中間孔，第一組定子凸極1a固定設(shè)置于電機(jī)內(nèi)部一端的電機(jī)機(jī)殼2上，第一組轉(zhuǎn)子凸極6a固定設(shè)置于電機(jī)內(nèi)部中央電勵磁線圈一側(cè)電機(jī)轉(zhuǎn)軸的導(dǎo)磁材料4上，第一組定子凸極1a與第一組轉(zhuǎn)子凸極6a對應(yīng)放置；第二組定子凸極1b固定設(shè)置于電機(jī)內(nèi)部另一端的電機(jī)機(jī)殼2上，第二組轉(zhuǎn)子凸極6b固定設(shè)置于電機(jī)內(nèi)部中央電勵磁線圈另一側(cè)電機(jī)轉(zhuǎn)軸的導(dǎo)磁材料4上，第二組轉(zhuǎn)子凸極6b相對第一組轉(zhuǎn)子凸極6a錯開一定機(jī)械角度放置，第二組定子凸極1b與第一組定子凸極1a相對于中央電勵磁線圈3對稱，第一組定子凸極1b和第二組定子凸極1a上均纏繞有定子繞組5。

所述中央電勵磁線圈3位于第一組定子凸極1a和第二組定子凸極1b之間。

如圖5所示，本實施方式的軸向電勵磁復(fù)合轉(zhuǎn)子周向錯位磁阻電機(jī)控制系統(tǒng)，包括：dsp處理器、第一位置傳感器、第二位置傳感器、速度傳感器、第一電流傳感器、第二電流傳感器、第三電流傳感器、第一電平反轉(zhuǎn)芯片、第二電平反轉(zhuǎn)芯片、速度檢測電路、線圈電流檢測電路、第一組轉(zhuǎn)子驅(qū)動電路、第一組三相不對稱半橋式功率變換器、第二組轉(zhuǎn)子驅(qū)動電路、第二組三相不對稱半橋式功率變換器、光耦隔離電路、升壓芯片、中央電勵磁線圈驅(qū)動電路、兩相不對稱半橋式功率變換器和電源模塊；

如圖6(a)-(b)所示，所述三相不對稱半橋式功率變換器中igbt型號為ff600r12ke3，如圖7所示，兩相不對稱半橋式功率變換器中igbt型號為ff600r12ke3，中央電勵磁線圈驅(qū)動電路、第一組轉(zhuǎn)子驅(qū)動電路和第二組轉(zhuǎn)子驅(qū)動電路均由驅(qū)動芯片pspc822-1713及外圍電路組成；電流傳感器采用型號chf-400b；兩組位置傳感器采用型號為tp806的光電傳感器，第一電平反轉(zhuǎn)芯片和第二電平反轉(zhuǎn)芯片型號均為sn74hc14n，速度檢測電路中芯片型號為sn74lvch245a，dsp處理器型號為dsp28335，在加快數(shù)據(jù)處理的同時也提高了電機(jī)對控制信號的響應(yīng)效率；升壓芯片型號為mc14504b，實現(xiàn)pwm輸出值由3.3v到15v的升壓，用以供電驅(qū)動芯片進(jìn)而驅(qū)動igbt的導(dǎo)通，該電路的15v電壓由電源模塊供給；光耦隔離電路為pwm信號光耦隔離，采用光耦隔離器件6n137。

本實施方式中，所述三相不對稱半橋式功率變換器每一相由兩個功率開關(guān)器件和兩個電力二極管組成.當(dāng)主開關(guān)v1和v2同時導(dǎo)通時，電源向繞阻a供電；當(dāng)v1和v2同時關(guān)斷時，相電流經(jīng)續(xù)流二極管vd1和vd2續(xù)流，將電機(jī)磁場儲能以電能形式迅速回饋電源，實現(xiàn)強(qiáng)迫換相。

所述第一位置傳感器和第二位置傳感器分別用于獲取第一組轉(zhuǎn)子凸極位置和第二組轉(zhuǎn)子凸極位置，第一位置傳感器的輸出端連接第一電平反轉(zhuǎn)芯片sn74hc14n的輸入端，第二位置傳感器的輸出端連接第二電平反轉(zhuǎn)芯片sn74hc14n的輸入端，第一電平反轉(zhuǎn)芯片的輸出端連接dsp處理器的cap1、cap2、cap3三個引腳，第二電平反轉(zhuǎn)芯片的輸出端連接dsp處理器的cap4、cap5、cap6三個引腳，實現(xiàn)對電機(jī)位置的采集；

所述第一電流傳感器、第二電流傳感器和第三電流傳感器的輸入端分別與第一組定子的a相、b相和c相繞組連接，第一電流傳感器、第二電流傳感器和第三電流傳感器的輸出端通過如圖8所示的線圈電流檢測電路連接dsp處理器中adc模塊輸入端adcinb0、adcinb1和adcinb2；如圖9所示，定子繞組通過電流傳感器中間通孔，實現(xiàn)電流檢測。

電流檢測是電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)運行中非常重要的環(huán)節(jié)，傳統(tǒng)的電流檢測電路，多利用分壓電阻的方式。此種方法簡單，但電阻會因為溫度變化而發(fā)生變化，無法保證測量的精度。因此在電流測量電路中，采用可實現(xiàn)電氣隔離的霍爾型電流傳感器chf-400b，傳感器輸出電壓與輸入電流成比例，比值為1/100。

所述速度傳感器即旋轉(zhuǎn)編碼器設(shè)置于電機(jī)轉(zhuǎn)軸上，用于檢測轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)速度，速度傳感器的輸出端連接如圖10所示的速度檢測電路芯片sn74lvch245a的輸入端a1引腳，速度檢測電路芯片sn74lvch245a輸出端b1引腳連接dsp的eqep引腳；

所述dsp處理器的輸出端pwm1～pwm6連接如圖11所示光耦隔離電路的輸入端，光耦隔離電路的輸出端連接如圖12所示升壓芯片mc14504b的輸入端，升壓芯片mc14504b的輸出端連接第一組轉(zhuǎn)子驅(qū)動電路中驅(qū)動芯片pspc822-1713的輸入端相連接，第一組轉(zhuǎn)子驅(qū)動電路中驅(qū)動芯片pspc822-1713的輸出端連接第一組三相不對稱半橋式功率變換器中igbt門極輸入端，所述的第一組三相不對稱半橋式功率變換器中igbt發(fā)射極輸出端連接至軸向電勵磁復(fù)合轉(zhuǎn)子周向錯位磁阻電機(jī)的第一組定子的a相、b相、c相定子繞組。

所述dsp處理器的輸出端pwm7～pwm12連接光耦隔離電路的輸入端，光耦隔離電路的輸出端連接升壓芯片mc14504b的輸入端，升壓芯片mc14504b的輸出端連接第二組轉(zhuǎn)子驅(qū)動電路中驅(qū)動芯片pspc822-1713的輸入端，第二組轉(zhuǎn)子驅(qū)動電路中驅(qū)動芯片pspc822-1713的輸出端連接第二組三相不對稱半橋式功率變換器中igbt門極輸入端，所述第二組三相不對稱半橋式功率變換器中igbt發(fā)射極輸出端連接至軸向電勵磁復(fù)合轉(zhuǎn)子周向錯位磁阻電機(jī)的第二組定子的a相、b相、c相定子繞組。

所述dsp處理器的輸出端pwm13～pwm16連接光耦隔離電路的輸入端，光耦隔離電路的輸出端連接升壓芯片mc14504b的輸入端，升壓芯片mc14504b的輸出端連接中央電勵磁線圈驅(qū)動電路中驅(qū)動芯片pspc822-1713的輸入端相連接，中央電勵磁線圈驅(qū)動電路中驅(qū)動芯片pspc822-1713的輸出端連接兩相不對稱半橋式功率變換器中igbt門極輸入端，所述兩相不對稱半橋式功率變換器中igbt發(fā)射極輸出端連接中央電勵磁線圈。

所述電源模塊包括：整流器、lh10-10a15電源芯片、儲能電容c1、儲能電容c2和儲能電容c3，所述整流器和lh10-10a15電源芯片連接交流電源輸出直流電；所述儲能電容c1、儲能電容c2和儲能電容c3的輸入端分別連接整流器的輸出端，儲能電容c1的輸出端連接第一組三相不對稱半橋式功率變換器中igbt的集電極，儲能電容c2的輸出端連接第二組三相不對稱半橋式功率變換器中igbt的集電極，儲能電容c3的輸出端連接兩相不對稱半橋式功率變換器中igbt的集電極，所述lh10-10a15電源芯片如圖13所示，用于提供15v工作電壓，為所述第一組轉(zhuǎn)子驅(qū)動電路、第二組轉(zhuǎn)子驅(qū)動電路和中央電勵磁線圈驅(qū)動電路中驅(qū)動芯片pspc822-1713供電，其它器件5v工作電壓由dsp提供。

所述光耦隔離電路的作用是主要是防止因有電的連接而引起的干擾，起到隔離保護(hù)信號的作用。

如圖14所示，控制方法采用雙閉環(huán)控制，內(nèi)環(huán)為電流環(huán)，外環(huán)為速度環(huán)，內(nèi)外環(huán)均采用pi控制算法，電機(jī)參考速度值與電機(jī)實際測量到的信號比較，得到差值信號。差值信號經(jīng)過pi控制器，進(jìn)行外環(huán)的速度調(diào)節(jié)，速度環(huán)的輸出信號與電流環(huán)反饋信號比較，得到的差值信號作為電流pi控制器輸入信號，電流pi控制器的輸出信號給igbt模塊提供脈沖觸發(fā)信號，通過調(diào)整pwm的占空比來實現(xiàn)對電機(jī)速度控制。從而降低了電機(jī)轉(zhuǎn)矩脈動，電機(jī)運轉(zhuǎn)穩(wěn)定性高，減少了系統(tǒng)的超調(diào)和振蕩，提高了開關(guān)管的利用率，從而降低其損耗。

利用軸向電勵磁復(fù)合轉(zhuǎn)子周向錯位磁阻電機(jī)控制系統(tǒng)控制電機(jī)的方法，包括如下步驟：

步驟1：電源模塊為兩相不對稱半橋式功率變換器和三相不對稱半橋式功率變換器供電；

步驟2：第一位置傳感器和第二位置傳感器分別實時獲取第一組轉(zhuǎn)子位置和第二組轉(zhuǎn)子位置，經(jīng)電平反轉(zhuǎn)芯片發(fā)送給dsp處理器；

步驟3：速度傳感器實時獲取電機(jī)速度，經(jīng)速度檢測電路發(fā)送給dsp處理器；

步驟4：第一電流傳感器、第二電流傳感器和第三電流傳感器實時檢測第一組定子的a相、b相和c相繞組電流，并通過線圈電流檢測電路發(fā)送給dsp處理器中adc模塊；

步驟5：dsp處理器計算給定的參考速度值與速度傳感器檢測到的實際速度差值，經(jīng)速度pi調(diào)節(jié)器處理，得到處理后的速度差值作為電流環(huán)的電流給定值i*；

步驟6：dsp處理器比較電流給定值i*與最大電壓下定子繞組電流值imax，若i*<imax，執(zhí)行步驟7，若i*≥imax，執(zhí)行步驟9；

步驟7：dsp處理器比較電流給定值與電流傳感器檢測到實際電流差值，經(jīng)電流pi調(diào)節(jié)器處理，得到處理后的電流差值；

步驟8：dsp處理器根據(jù)兩組位置傳感器反饋的位置信號和處理后的電流差值產(chǎn)生新的pwm占空比，并分別通過第一組轉(zhuǎn)子驅(qū)動電路和第二組轉(zhuǎn)子驅(qū)動電路發(fā)送給第一組三相不對稱半橋式功率變換器和第二組三相不對稱半橋式功率變換器，進(jìn)而調(diào)節(jié)定子繞組電流，控制電機(jī)運行；

步驟9：dsp處理器確定調(diào)磁所需的pwm占空比αk，并通過電勵磁線圈驅(qū)動電路發(fā)送給兩相不對稱半橋功率變換器，進(jìn)而調(diào)節(jié)電勵磁線圈電流；所述調(diào)磁所需的pwm占空比αk＝i*/i＇max，αk取值從0到1，i＇max為電勵磁線圈通入最大電流時，最大電壓下定子繞組電流值。