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开关磁阻电机驱动电源设计研究

发表时间：2020/9/28 来源：《基层建设》2020年第17期作者：陶坤元

[导读] 摘要：电动车行业的飞快发展带动了电池以及各大储能驱动电池自身的发展，对于开关磁阻电池来说，驱动电源的设计保证了电池整体的组装以及发展模式，不同的组装概念以及设计内容都会影响电机整体的驱动性能，因此对开关磁阻电机的驱动电源进行设计研究有重大意义。

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        摘要：电动车行业的飞快发展带动了电池以及各大储能驱动电池自身的发展，对于开关磁阻电池来说，驱动电源的设计保证了电池整体的组装以及发展模式，不同的组装概念以及设计内容都会影响电机整体的驱动性能，因此对开关磁阻电机的驱动电源进行设计研究有重大意义。
        关键词：开关磁阻；电机驱动；电源设计
        前言
        本文首先对开关磁阻电机的启动电源和各部分进行分析与介绍，与此同时，针对磁阻电机的驱动电源组成进行介绍，依据电源的设计内容以及各个设计部分进行详细设计，为磁阻电机驱动电源的设计研究提供了新思路以及方法。
        1.开关磁阻电机驱动电源概述
        1.1开关磁阻电机概述
        开关磁阻电机属于多功能的高效电机，电机自身的驱动能力以及实际输出能力都比以往的传统线圈电机的驱动能力强，同时结构简单可操作性可强，是目前电机使用行业与过程中一种比较通用的电机模式，能有效提高电机在工作过程中的实用性以及可调节性。
        针对开关磁阻电机来说，由于磁阻电机自身的频率可调节，同时调节的频率也比较宽，导致在后期性能转换以及电机的驱动使用过程中也十分高效，功率变换配合电池自身的使用有着很好的操作性以及实用性。
        除此以外，在开关磁阻电机的内部，管线以及电路控制与实际输出环节中，不同的领域产生的功率以及生产效率也不相同，由此可知，根据不同的电机功率以及工业生产领域，开关磁阻电机的可操作性以及生产效率也得到了很大提高，最大的功率可以达到每分钟一万转以上。
        1.2电机驱动电源介绍
        电机的驱动电源使用不仅决定了电机整体的工作效率，同时也影响着电机自身的变化属性，因此有关驱动电源的选择与设计研究也成为了目前电机能源开大设计中的一个关键问题。除此以外，在电机驱动电源的可操作性中还需要考虑电机电池自身所处的环境，因此在驱动电源的设计过程中必须要保证工作电压不能超过实际的电机驱动电源在设计过程中的最高点，从而保护启动电源及自身的安全。
        对于性能一般的电机驱动电源，电池设计师在设计过程中都会有安全开关的设计，在使用安全开关进行调节操作后能把实际的电压进行提高，保证了电机驱动电源在使用过程中的最大电压，万无一失地完成供电方式的电压进行改变。同时结合电机电池的安全性，考虑到了网络电源在使用过程中存在一定的波动，在启动电源的设计过程中也必须要结合不同电压及电流的大小与方向合理选择才能保证获得更精准的电机启动电源电流检测内容，实现高效率的电机驱动电源使用设计与稳定电压的输出。
        1.3开关磁阻电机驱动电源构成
        对开关磁阻电机驱动电源进行分析可知，目前大部分的驱动电源都可以分为输入性以及输出型的电机。在电机驱动电源的解析过程中可知，大部分的电池内部CPU都需要借助功率启动以及CPU进行信号端的输入，强化落实电机电阻自身在应急电源以及实际操作过程中的执行能力。
        同时，驱动电源内部解析可知，其信号频率的输出包括了PWM信号以及过流信号两种信号启动模式，通过频率的转化以及不同电机电源自身的可操作性，提高在实际电机使用过程中的过流保护，减少由于电机信号波动或外界环境的因素影响而导致产生电源信号冲突差异。
        除此以外，驱动电源自身的信号频率以及电源结构内部性能分析可知，大部分的信号输出频率都是需要PWM信号的加持，同时在电源内部完成了频率转化以及数据转码后才能落实电池的保护工作，高效快捷地决定了电源电机自身的可操作性，避免了一系列信号冲突差异。

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        2.开关磁阻电机驱动电源设计研究
        2.1开关磁阻电机驱动电源接法
        开关磁阻电机驱动电源的接线方法主要是由电池内部的结构以及线路特征决定的，在一般的驱动电源接线中主要采用星型接线的方法，在实际的电源转接过程中，转速以及输出功率都控制在相对稳定的频率内，同时采用的供电方式为三相交流供电，实现交流电压的输入与输出，同时开关磁阻电机在启动电源的使用过程以及连接过程中按照不同的转子以及齿轮匹配程度进行分类分析可知，按照不同的串联角度完成的启动电源接线方法能够有效地提高整体电源启动的可行性以及执行能力，同时星型的接线方法也在一定程度上满足了不同的电源接线要求，极大程度上保证了在实际使用过程当中的电源稳定性以及电压可靠性[1]。
        2.2开关磁阻电机驱动电源控制回路设计
        开关磁阻电机驱动电源的控制回路设计主要是采用经典的环路分析方法来进行控制电路的整体布局设计。目前使用的电机驱动电源的电动汽车开关设计与研发过程中，控制电路的设计组成部分包括了滤波器，稳定器以及补偿网络的反馈电路几个主要部分。
        按照整体的电机控环路框架电压以内，分析可知反馈电路的主要作用就是把驱动电源控制电路当中的电压降低到5%的误差以下，同时借助放大镜的驱动作用降低整体的电压水平以及电能，在实际使用过程中开关磁阻电机启动电源的反馈网络一般都会按照不同的阶段进行调节，将利用电阻激光变换完成滤波网络的控制作用，同时在开关磁阻电机驱动电源的滤波电路传输过程中，波形会出现分歧以及波动，产生不同的控制点，从而导致开关磁阻电机启动电源在实际的控制回路中出现误差。
        因此，电源控制回路的设计主要是采用调节输出电流的方式，保证目标输出电压的可调节性，同时借助不通电频的特性将双击点电路转化成为单击点电路，保证整个开关磁阻电机启动电源的稳定性与频率响应度。
        2.3开关磁阻电机驱动电源保护电路设计
        驱动电源保护电路的设计需要从欠压保护、过流保护以及过温保护三个主要的保护状态进行安排。一般来说，电源内部常见的欠压保护是需要保证电池在工作状态下完成自身的电压稳定系数的确定，保证电压与电流的输出不受到外界因素的影响，由于电压或电流波动而产生的波动性会降低了开关磁阻电机驱动电源的电池寿命，影响了使用时长。
        但是在开关磁阻电机驱动电源的稳定发展过程中也要避免电池自身的深度放电，因此通过设计出合理的电压驱动内容，减少由于开关磁阻电机驱动电源在放电过程中出现的不稳定性，避免了启动电源电路自身出现压力过大或电流强度过强的情况，电源的最大限度只控制在启动电源自身的电压范围之内。
        原则上保护电路的稳定性也可调节，但是根据电源自身的电路联通方式可知，只有保证了开关磁阻电机驱动电源的保护电路设计稳定性才能实现驱动电源自身的欠压保护[2]。
        2.4开关磁阻电机驱动电源实际电路设计
        实际电路的设计需要借助一般的直流电压方式进行设计与安排，因为不同的电机驱动电源在电路中的占空比不相同，电池设计者为了保证开关电源功率的稳定性以及自身的使用需求，必须落实强化电池自身的占空比状态分析。另外，驱动电源的电路控制环路的设计过程内开关的管线调节电路与电源之间的相互作用可能会产生比较强烈的电磁干扰，从而影响整体电机的使用性能，因此对于电压的波形分析来说，必须要提高整体电压的抗干扰能力，实现控制系统的环路设计以及使用性能优化。
        除此以外，实际电路的设计还必须要考虑到使用过程中可能存在的电流电压缺陷以及误差值，因此误差分析也是一个必不可少的环节，对开关磁阻电机驱动电源实际电路设计进行分析，同时保证控制电路电压的设计与畅通才能提高电路自身的抗干扰能力，从而保证在实际电路设计过程中的性能良好完整无误。
        结语
        综上所述，开关磁阻电机驱动电源的实际内容必须与实际使用部分以及使用需求进行调控与适应调节，同时对各大线路电路自身的使用标准进行合理设计与调整，才能设计出满足要求的开关磁阻电机驱动电源。
        参考文献：
        [1]杨海清，杨超.电机控制器IGBT驱动电源的设计[J].电子技术应用，2020，46（03）：101-105.
        [2]杨鹏.高速无刷直流电机分立电源控制系统的设计[J].原子能科学技术，2020，54（04）：757-760.