附件C：譯文

以三相電壓源變頻器控制兩相線性步進(jìn)電機(jī)
及其即時(shí)失效時(shí)間補(bǔ)償

Feng-Chieh Lin and Sheng-Ming Yang

摘要：本文介紹了一種以三相電壓源變頻器驅(qū)動(dòng)微步進(jìn)式兩相線性步進(jìn)電機(jī)的控制方案。由于所有控制回路都執(zhí)行數(shù)字模式，且使用標(biāo)準(zhǔn)的三相電壓源變頻器架構(gòu)，因此可有效地降低成本。文中使用空間向量脈寬調(diào)頻控制兩相步進(jìn)電機(jī)，該設(shè)計(jì)是基于三相電機(jī)的諧波注入原則。同時(shí)，本文亦針對(duì)功率元件上的失效時(shí)間導(dǎo)致的電壓誤差提出了一些即時(shí)補(bǔ)償方案。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示此控制方案可以有效地改善失效時(shí)間對(duì)電壓誤差造成的影響。
關(guān)鍵詞：線性步進(jìn)電機(jī) 微步進(jìn) 失效時(shí)間
1 緒論
由于具有定位精度高和機(jī)械結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的特點(diǎn)，線性混合式步進(jìn)電機(jī)（LSM）在工廠自動(dòng)化操作中取得了廣泛應(yīng)用。混合式步進(jìn)電機(jī)具有高極對(duì)數(shù)同步電機(jī)。大多數(shù)的兩相電機(jī)是以一種開環(huán)情況下的微步進(jìn)方式進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)的，其電流是以正弦的方式控制，這樣可以增加定位精度并且減少轉(zhuǎn)子共振振蕩。一般來說，LSM的相位電流是相互獨(dú)立控制的，每個(gè)相位是由一個(gè)模擬電流回路H-橋來調(diào)節(jié)電機(jī)的電壓達(dá)到所需的電流。由于不需要反饋，微步進(jìn)式LSM驅(qū)動(dòng)與同步相位電機(jī)驅(qū)動(dòng)器相比展現(xiàn)出了它的成本優(yōu)勢(shì)。因此，微步進(jìn)式LSM驅(qū)動(dòng)器通常用于對(duì)成本控制要求嚴(yán)格的產(chǎn)品。
由于現(xiàn)代微處理器技術(shù)的進(jìn)步，LSM驅(qū)動(dòng)器可以通過以下方式降低成本：①執(zhí)行所有控制數(shù)字化來減少線路設(shè)計(jì)，②硬件標(biāo)準(zhǔn)化。許多現(xiàn)代微處理器是專為全數(shù)字化控制的三相感應(yīng)或同步電機(jī)設(shè)計(jì)的，但是很少的設(shè)計(jì)可以用于微步進(jìn)式步進(jìn)電機(jī)。如果這些微處理器和標(biāo)準(zhǔn)電壓源變頻器（VSI）電路可用于驅(qū)動(dòng)線性混合式步進(jìn)馬達(dá)，那么將會(huì)節(jié)約一筆可觀的費(fèi)用。為實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，電機(jī)驅(qū)動(dòng)要求一個(gè)脈寬調(diào)制策略，可以用三相VSI驅(qū)動(dòng)兩相電機(jī)，而且控制回路必須是由簡(jiǎn)單的微處理器來執(zhí)行。
當(dāng)三相逆變器驅(qū)動(dòng)時(shí)，兩相繞組電機(jī)是串聯(lián)連接的，而且兩端的兩個(gè)開放點(diǎn)和公共點(diǎn)與三相變頻器的各點(diǎn)連接。由于變頻器回路是不均衡的，其轉(zhuǎn)換狀態(tài)在