基于tms320f2812的無刷直流電機(jī)控制-展示頁
2024-11-19 08:38本頁面
【正文】 及轉(zhuǎn)向 控制模塊、轉(zhuǎn)速 控制 模塊、轉(zhuǎn)速測量模塊、 鍵盤控制模塊和 液晶顯示模塊。在一個(gè)三極管的關(guān)斷和另一個(gè)三極管導(dǎo)通之間插入一段死區(qū)，這段時(shí)間延遲允 許一個(gè)三極管在別的三極管導(dǎo)通之前完全關(guān)斷。于是， 4 不斷修改 PWM 信號(hào)的脈沖寬度即可控制平均電壓的大小，進(jìn)而不斷控制 直流 電機(jī)的轉(zhuǎn)速 。 PWM 信號(hào)是一系列周期固定、脈寬可變的脈沖電壓，這些脈沖信號(hào)的平均值的大小取決于其占空比，這個(gè)固定周期稱為 PWM 的載波周期?？傊?， PWM1PWM6 獨(dú)立控制三相全橋的 6 個(gè) MOSFET，并且高電平控制導(dǎo)通，而低電平控制截止，為了防止直流短路，不允許出現(xiàn) 同 一個(gè)橋臂上下兩管的控制脈沖同時(shí)為高電平的情況。三相全橋電路每個(gè)橋路的上下兩個(gè)開關(guān)是不能同時(shí)導(dǎo)通的，否則會(huì)引起直通短路。這就意味著在 圖 3 中，要控制開關(guān) V V5 導(dǎo)通，這樣直流母線電壓就施加到 BC 繞組之間（直流電流從 B 繞組流向 C 繞組）；如果控制反轉(zhuǎn) ，則應(yīng)該選擇下一個(gè)導(dǎo)通相為 ANB，這需要控制 V2 和 V3 導(dǎo)通。分布的三個(gè)霍爾傳感器 H H2 和 H3 的輸出信號(hào)經(jīng)整形隔離電路后分別與 TMS320F2812 時(shí)間管理器EVA 的三個(gè) 捕 獲 引腳 CAP1/IOPA3， CAP2/IOPA4 和 CAP3/IOPA5 相連，當(dāng) [H1 H2 H3]狀態(tài)組合發(fā)生變化的時(shí)候 ， 將觸發(fā)捕 獲 單元的中斷，在中斷服務(wù)程序內(nèi)， DSP 讀 取當(dāng)前 [H1 H2 H3]的狀態(tài)，根據(jù) 表 1 和 表 2 內(nèi)列出的導(dǎo)通相順序?qū)θ珮螂娐愤M(jìn)行控制，從而實(shí)現(xiàn)換相。 2 圖 3 基于 TMS320F2812 無刷直流電動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)原理圖 表 1 無刷直流電機(jī)正轉(zhuǎn)相序表 當(dāng)前位置 下一個(gè)導(dǎo)通 相 各開關(guān)管工作狀態(tài) H1 H2 H3 V1 V2 V3 V4 V5 V6 1 0 1 BNC 0 0 0 1 1 0 1 0 0 BNA 1 0 0 1 0 0 1 1 0 CNA 1 0 0 0 0 1 0 1 0 CNB 0 0 1 0 0 1 0 1 1 ANB 0 1 1 0 0 0 0 0 1 ANC 0 1 0 0 1 0 表 2 無刷直流電機(jī)反轉(zhuǎn)相序表 當(dāng)前位置 下一個(gè)導(dǎo)通 相 各開關(guān)管工作狀態(tài) H1 H2 H3 V1 V2 V3 V4 V5 V6 1 0 1 ANB 0 1 1 0 0 0 1 0 0 CNB 0 0 1 0 0 1 1 1 0 CNA 1 0 0 0 0 1 0 1 0 BNA 1 0 0 1 0 0 0 1 1 BNC 0 0 0 1 1 0 0 0 1 ANC 0 1 0 0 1 0 3 DSP 控制 圖 3 給出了本 設(shè)計(jì) 中采用的基于 TMS320F2812A 和三相全橋開關(guān)電路構(gòu)成的無刷直流電機(jī)控制 器 的原理圖。表 1 給出了電機(jī)正向旋轉(zhuǎn)時(shí)，轉(zhuǎn)子位置傳感器輸出的狀態(tài)組合 [H1 H2 H3]與下一個(gè)導(dǎo)通繞組之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系 。 圖 3 給出了 6 種 狀態(tài)組合下對(duì)應(yīng)的通電繞組的情況，例如在狀態(tài) [001]通電繞組是 ANB。對(duì)于電機(jī)的三相繞組， A、 B 和 C，采用 ANC 表示直流母線電壓施加到 AC 繞組之間； CNA 則表示直流母線電壓施加到 CA 繞組之間，其他類似。）。同理，當(dāng)電機(jī)的轉(zhuǎn)子分別運(yùn)行到 yv 和 zw，平面的正半周（圖中虛線標(biāo)出的區(qū)間 ），則對(duì)應(yīng)的 H2 和 H3 分別輸出高電平 。 圖中 符號(hào) H H2 和 H3 表示三個(gè)霍爾位置傳感器，它們輸出電平信號(hào)。 圖 1 中，直流電源通過開關(guān)電路相電動(dòng)機(jī)定子繞組供電，位置傳感器 采用了霍爾傳感器， 可 不斷檢測轉(zhuǎn)子當(dāng)前位置， DSP 控制器根據(jù)當(dāng)前位置信息來判斷哪一相 繞組 被接通，進(jìn)而 控制開關(guān)管的導(dǎo)通與截止，實(shí)現(xiàn)電機(jī) 的 換相。由于 電力 電子開關(guān) 電路 的導(dǎo)通次序是與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)角同步的，因而起到了機(jī)械換相器的換相作用。 各相 繞組分別與 外部的電力 電子開關(guān) 電路 中相應(yīng)的功率開關(guān)器件連接，位置傳感器的跟蹤轉(zhuǎn)子與電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸相連接?；?TMS320F2812 的無刷直流電機(jī)控制 以前一個(gè)項(xiàng)目里有一部分是使用 2812 控制無刷直流電機(jī) ，這里分享一下軟硬件設(shè)計(jì)和程序代碼： 直流 電 機(jī) 的 結(jié)構(gòu) 和換相 原理 無刷 直流電機(jī)的本體在結(jié)構(gòu)上與永磁同步電動(dòng)機(jī)相似，但沒有籠型繞組和其他啟動(dòng)裝置 。其轉(zhuǎn)子采用永磁材料制成，而 定子 上有多相電樞 繞組 ，繞組相數(shù)分為兩相、三相 、 四相 和 五相， 但應(yīng)用最多的是 三相 和 四相 。 當(dāng)定子繞組的某一相通電時(shí)，該 相 電流與轉(zhuǎn)子永久磁鋼的 磁極所產(chǎn)生的磁場相互作用產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩，驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，再由位置傳感器將轉(zhuǎn)子位置變換成電信號(hào)去控制 電力電子開關(guān) 電路 ，從而使定子各相繞組按一定次序?qū)?，定子相電流隨轉(zhuǎn)子位置的變化而按一定的次序換相 ， 這就是直流無刷電動(dòng)機(jī)的換流原
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