基于DSP的交流永磁同步直线电机矢量控制系统设

　摘 要：在比较旋转

　　是利用电磁感应定律使得电能实现转换或传递的一种电磁装置。它依靠转动来产生驱动扭矩，来作为电器及各种机械的动力源。

和电机两者区别的基础上，分析了电机结构特性。并就电机的特殊性给出了直线电机调速的变换控制方法,做出了

　　dsp是digital signal processor的简称，即数字信号处理器。它是用来完成实时信号处理的硬件平台，能够接受模拟信号将其转换成二进制的数字信号，并能进行一定形式的编辑，还具有可编程性。由于强大的数据处理能力和快捷的运行速度，dsp在信息科学领域发挥着越来越大的作用。 [全文]

的的硬件和软件。

　　1 引　言

　　制造业中需要的线形驱动力，传统的方法是用旋转电机加滚珠丝杠的方式提供。实践证明，在许多高精密、高速度场合，这种驱动已经显露出不足。在这种情况下直线电机应运而生。直线电机直接产生直线运动，没有中间转换环节，动力是在气隙磁场
磁场

　　电流、运动电荷、磁体或变化电场周围空间存在的一种特殊形态的物质。由于磁体的磁性来源于电流，电流是电荷的运动，因而概括地说，磁场是由运动电荷或变化电场产生的。磁场的基本特征是能对其中的运动电荷施加作用力，磁场对电流、对磁体的作用力或力矩皆源于此。 [全文]

中直接产生的，可获得比传统驱动机构高几倍的定位精度和快速响应速度[1]。目前，美国、日本、德国、瑞士等是直线直接驱动系统研究水平相对较高的国家，Siemens、Kollmorgen等公司的产品已经商品化[2]。国内对直线电机的研究开发非常重视，很多科研院所都开展了实验研究，但没有实现产业化。本文是在我系研制的直线电机基础上进行变换控制的驱动系统应用。

　　2. 交流永磁同步直线电机工作原理

　　直线电机的工作原理上相当于沿径向展开后的旋转电机。交流永磁同步直线电机通入三相交流电流后，会在气隙中产生磁场
磁场

　　电流、运动电荷、磁体或变化电场周围空间存在的一种特殊形态的物质。由于磁体的磁性来源于电流，电流是电荷的运动，因而概括地说，磁场是由运动电荷或变化电场产生的。磁场的基本特征是能对其中的运动电荷施加作用力，磁场对电流、对磁体的作用力或力矩皆源于此。

，若不考虑端部效应，磁场在直线方向呈正弦分布。行波磁场与次级相互作用产生电磁推力，使初级和次级产生相对运动。图1所示为开发的交流永磁同步直线电机。

　　3. 永磁同步直线电机控制原理

　　由于矢量控制动态响应快，相比较标量控制，在很快的时间内就能达到稳态运行。经过30多年工业实践的考验、改进与提高，目前已经达到成熟阶段[3]，成为交流伺服电机控制的首选方法。因此，直线电机采用了交流矢量控制驱动的方法。