三相反应式步进电动机建模及常用控制方法仿真.pdf

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微电机 2007年第 40卷第 8期(总第 164期)
中图分类号: TM383 6 文献标识码: A 文章编号: 1001 6848 (2007) 08 0022 04
三相反应式步进电动机建模及常用控制方法仿真
刘卫国, 宋受俊
(西北工业大学, 西安 710072)
摘要: 以三相反应式步进电动机结构及其电磁回路特点为基础建立了完整的仿真模型; 在已
建立模型的基础上对步进电动机常用控制方法进行了仿真研究。其结果对于反应式步进电动机
的控制及设计有一定的参考价值。
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关键词: 反应式步进电动机; 数学模型; 仿真; 细分控制; 绕组回路串电阻; 斩波恒流控制;
双相通电
M odeling and S im ula tion of Conven tiona l Con trolM ethods for 3 pha se Reluctance Stepper
L IU W ei guo, SONG Shou jun
(Northwestern Polytechnical University, Xi′an 710072, China)
ABSTRACT: Builds p lete simulation model of a 3 phase reluctance stepper in the basis of its
structure and ism circuit firstly, then simulates the conventional control methods This pa
per has certain reference value to design and control of reluctance stepper.
KEY WO RD S: Reluctance stepper ; Mathematical model ; Simulation ; M icrostep control ; W inding
loop in series with resistance ; Chopp ing constant current control ; Two windings operate
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1 三相反应式步进电动机建模Λk = ∑Lk i · ii (2)
i = 1
式中有如下含义当时为第相的平均
步进电动机数学模型多用微分方程的形式表, Lk i , i = k k
示。根据三相反应式步进电动机的结构以及电磁自感, 当 i≠k时为第 k相与第 i相间的平均互感。
回路, 可以得到一相绕组的线性等值电路, 如图 1 在不考虑互感的情况下, 式(2) 可以简化为
Λ
所示, 由于通常反应式步进电动机的绕组互感较 k =Lk · ik , 即对于某一相而言:
Λ
小, 这里忽略了互感的影响。=LS · I ( t) (3)
式中, Ls 表示该相的平均自感。一般情况下电机
的平均电感是电流及转子位置角的函数, 由于不
考虑饱和, 所以 Ls 只与转子位置角有关, 所以式
(3) 可以进一步表示为:
图 1 三相反