反向门极电流不是件容易的事情，所以选用可关断晶闸管作为功率电路的开关并不理想但其最大连续运行期间的温度为，比的低，其驱动和关断要求高，必须在低电压回路发出突变的触发信号。对于大功率的开关磁阻发电机具有吸引力。功率场效应晶体管也称单极型晶体管，是种高性能的自关断器件，与各种双极型器件相比，功率场效应管从原理到性能都有很多独特之处。它的输入阻抗大栅极电流很小，因此对驱动要求不高，可由集成电路或光耦合器件直接驱动，另外它还具有开关速度快工作频率高等特点，所以功率在线性放大和功率开关等方面的应用向深度和广度迅速发展，各种新颖电路不断问世，价格也大幅度下降，成为其它功率器件的主要竞争者。它与相比具有速度快安全工作区宽驱动功率小等优点。其缺点是开关容量小耐压低通态电阻大，宜用于小功率场合。是近年来才开始应用的，其性能优良。它综合了和各自的优点，保留了门极输入阻抗高的优点，又有导通关断延迟小工作频率高等系列优点，但价格相对较高，般应用于大功率场合。是以为主导，为驱动元件的达林顿电路结构器件。沟道的图形符号有两种，如图所示对于沟道的与两图中的箭头方向相反。的开通和关断是由栅极电压来控制的。当栅极加正电压时，内形成沟道，并为晶体管提供基极电流，从而使导通。在门极施加负电压时，内的沟道消失，晶体管的基极电流被切断，即为关断。由于是种新型的复合器件，基于它诸多的优越性能，功率变换器主电路就采用管作为主开关管。图的等效电路图功率变换电路的设计根据绕组向电源回馈能量的方法的不同，可将常用的功率变换主电路分为以下六种不对称半桥型如图所示，双开关式功率变换器每相有只主开关和只续流二极管。当两个主开关和同时导通时，电源向电机向绕组供电当两个主开关和同时关断时，相电流如图中箭头方向经续流二极管和续流，将磁场贮存的能量以电能的形式回馈电源，实现换相。这种结构的主要优点之是开关器件电压容量要求比较低，特别适合高压和大容量场合二是各项绕组电流可以独立控制，且控制简单，缺点是开关器件数量较多图不对称半桥型功率变换主电路双绕组型图所示为双绕组式功率变换器主电路。它每相有主副两个线圈，主副线圈双线并绕，同名端反接，其匝数比为。主开关导通时，电源主绕组供电主开关关断时，靠磁耦合将主绕组的电流转移至副绕组，通过二极管续流，向电源回馈电能，以实现换相。由于主副绕组之间不可能完全耦合，在关断的瞬间，因漏磁及漏感作用，其上会形成较高的尖峰电压，故关断的瞬间，因漏磁及漏感作用，其上会形成较高的尖峰电压，故需要形成良好的吸收回路。另外，由于主副两个绕组，因而电机槽及铜导线利用率低。铜耗增加，体积增大。这种主电路可适用于任意相数的开关磁阻电机，尤其适用于低压直流电源供电的场合。图双绕组型功率变换电路电容转储型如下图所示为电容转储式功率变换器主电路。当主开关导通时，电源对相绕组供电当主开关断开时，相绕组电流经二极管续流，向电能转储电容充电，再适时控制开关的通断，使向转移能量，实现两次馈电。图电容转储型主电路电容分压型图所示的是采用分压型直流电源的功率变换电路结构。由于两个电容的分压，每相只得到电源电压的半，每相绕组的通路上只有个开关管和个续流二极管，单相运行导通时，相绕组从吸收电能，关断后相绕组储存的磁能转化为电能通过向充电紧接着值，取剩下的个数的平均值作为速度值计算出开关磁阻电动机当前的转速来控制各相的开通和关断，实现相间换流。电流斩波运行子程序当依据定时器周期中断的发生，给提供相应的相开通和关断信号，即实现换相。从而让电机稳定运行。测速子程序当检测到信号的双沿时进行异或为度时，产生次捕获中断并读取次定时器的数据，根据数据和公式其中为定时器的计数周期算出实际电机转速。由于各种干扰因数，所以对记数器进行平均值算法进行数字滤波主程序流程图开始调用初始化子程序调用启动运行子程序调用测速子程序是否启动调用中断子程序调用运行子程序开始关总中断清中断标志寄存器事件屏蔽寄存器初始化系统寄存器初始化关门狗并对其进行初始化化化时钟寄存器初始化数字端口控制寄存器初始化通用定时器初始化开全比较寄存器捕获寄存器初始化开总中断返回初始化子程序运行子程序流程图开始开中断测速子程序速度﹥启动速度﹥调用电流斩波运行子程序开始读计数器值选择采样次并排序去掉最大值和最小值计算转换为速度调用电流斩波运行子程序返回测速子程序流程图致谢本文的编写工作是在我的老师崔建锋教授悉心指导下完成的。在我毕业设计期间，崔老师给予了我严格认真耐心细致的指导，在此首先感谢我的老师崔建锋教授，感谢他对我学业上的指导和关心，使我在专业方面取得了很大的进步。崔老师广博深厚的知识，严谨求实的治学态度和峰持不懈的钻研精神给了我极大的影响，给我留下了深刻的印象，鞭策我在今后的人生道路上始终以实事求是和兢兢业业的态度对待学习和工作。在此谨向我的老师崔建锋教授致意最真诚的敬意,此外，在我的学习和生活中还得到了其他很多老师，同学的帮助，在此表示感谢。最后要特别感谢我的父母，多年来他们无私的奉献与关爱激励我不断进步,参考文献詹琼华开关磁阻电动机武汉华中理工大学出版社,刘迪吉开关磁阻调速电动机北京北京机械工业出版社，张全柱,郝荣泰,邓新华开关磁阻电动机的几种功率变换器拓扑的性能分析电气传动自动化,王宏华开关型磁阻电动机调速控制技术北京机械工业出版社,刘迪吉,张焕春,傅丰礼等开关磁阻调速电动机北京机械工业出版社,曹家勇,陈幼平,詹琼华,等开关磁阻电动机控制技术的研究现状和发展趋势电动机与控制学报,瞿遂春新型小功率三相开关磁阻调速电机的研究陈吴开关磁阻调速电动机系统理论研究与实践南京航空航天大学博士论文，孙建忠，白凤仙特种电机及其控制罗建武，詹琼华，邓琼种新型开关磁阻电机软开关功率变换器的研究中国电机工程学报陈国呈，孙承波，张凌岚种新颖的零电压开关谐振直流环节逆变器的电路分析电工技术学报，孟润全，王振民，许春雨新型开关磁阻电机驱动系统软开关功率变换器原理分析与仿真煤炭学报，导通，放电相导通，放完后，续流，向充电，就这样各绕组随着各个开关管的依次导通而得电，同时两个电容交替充放电，不过两个电容上会出现较大的波动，而双相运行则可有效的解决这问题，这种功率变换器方案只适用于偶数相的开关磁阻电机。然而双相运行时，可能出现的情况，使转矩的有效性降低，且当两绕组同时导电时，更加剧了磁路的饱和，进步降低电流产生转矩的有效性。图分压型功率变换主电路桥型该变换器比四相电容分压型功率变换器主电路少了两个串联的分压电容，换相的磁能以电能形式部分回馈电源，另部分注入导通相绕组，引起中点电位的较大浮动。它要求每瞬间必须上下各有相导通。本电路特有的优点是即可以实现零压续流，提髙系统控制性能。为四相电机最常用的功率主电路形式。其电路结构形式如图所示。图桥型功率电路公共开关型如图所示为公共开关型功率变换电路，其最大的特点是有只公共开关管参与了每相导通，且有只公共续流极管参与任相续流。相导通需要公共开关和相开关同时导通当相开关导通，公共开关关断时，相电流经公共续流二极管续流当公共开关和相开关同时关断时，相接受来自电源施加的反压，发生强迫换相若公共开关导通，相开关关断时，公共续流二极管续流。因为相绕组两端不存在于电源供电电压反极性的换相电压，强迫换相效果不是很理想。图公共开关型电路表六种功率变换主电路比较表综合比较以上种电路的性能，得出桥型变换电路最适合式的驱动本文设计的功率变换器电路如图所示，桥型主电路比四相电容分压型功率变换器主电路少了两个串联的分压电容，换相相的磁能以电能形式部分回馈电源，另部分注入导通相绕组，引起中点电位的较大浮动。它要求每瞬间上下桥臂各有相导通。本电路特有的优点是可以实现零电压续流，提高系统的控制性能。电路拓扑不对称半桥型双绕组型电容分压型桥型公共开关型电容转储型适用相数偶数的倍数主开关额定工作电压续流二极管额定工作电压浮动浮动可控主开关数相数相控独立性独立独立不独立不独立不独立独立缺点器件数量多电机槽及铜线利用率多需限制中点电位漂移每瞬间必须上下各有相导通换相慢两次馈电，控制较复杂图桥功率变换电路电解电容对整流桥的输出起到滤波和吸收电流回馈作用。是合闸时的充电电阻，以防止合闸时浪涌电流对滤波电容有过大的电流冲击。当电机起动后，开关闭合，将从电路中切除。是采样电阻，用于电流环控制和硬件过流保护。驱动电路设计在考虑到对驱动电路要求要求动态驱动能力强，能向提供适当的正反向栅压有足够的输入输出电隔离能力具有栅压限幅电路，保护栅极不被击穿自身带有对的保护功能，并有较强的抗干扰能力，本系统采用的驱动模块是，可实现的最优驱动。该电路的优点是驱动电路集成化，抗干扰能力强，速度较高，保护功能完善。如图是本文设计的驱动电路图驱动电路第五章软件设计系统软件是调速系统的核心，很大程度上决定了系统运行性能的优劣。本系统软件实行模块化设计，增加了程序的可读性和移植性。设计有主程序初始化子程序捕获中断子程序测速子程序等。主程序主程序主要是起到连接各个子程序的纽带作用，安排各个子程序的运行顺序。调度各个子程序，以实现软件的控制。初始化子程序的主要功能是设置系统时钟，初始化时间管理器包括设置定时器单元，比较单元，捕获单元，通道，输出输入设置，设置可用中断，时间管理器的通用定时器的主要产生方波，定时器定时器由内部时钟作为时钟源,定时器作为捕获事件时间基准。在数字控制器中设置对应个相通断信号的输出，对应为信号输入。对应信号。捕获中断采用定时器作为捕获单元