最新基于dsp的三相svpwm變頻調(diào)速系統(tǒng)的設(shè)計(jì)精-在線瀏覽
2024-08-04 18:04本頁(yè)面
【正文】 數(shù)字算法均很簡(jiǎn)單，便于微處理器實(shí)時(shí)控制，且具有轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)小，噪聲低、直流電壓利用率高、開關(guān)頻率低的優(yōu)點(diǎn)，因此目前無論在開環(huán)調(diào)速系統(tǒng)或閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中均得到廣泛的應(yīng)用。圖中有6個(gè)功率開關(guān)管，當(dāng)當(dāng)上橋臂開關(guān)管處于 “開” 狀態(tài)，下橋臂開關(guān)管處于“關(guān)”狀態(tài)時(shí)，則用“1”表示；當(dāng)下橋臂開關(guān)管處于“開”狀態(tài)，上橋臂開關(guān)管處于“關(guān)”狀態(tài)時(shí)，則用“0三個(gè)橋臂共有000、00001100、101111八種開關(guān)模式，其中000、111開關(guān)模式使逆變器輸出電壓為零，稱這兩種開關(guān)模式為零狀態(tài)。圖 三相逆變器主電路電壓源逆變器可由圖 。逆變器的8種開關(guān)模式對(duì)應(yīng)有8個(gè)電壓空間矢量。Tpwm是PWM脈寬周期。從而改善點(diǎn)擊電流波形和提高電力電子半導(dǎo)體器件的實(shí)用效率的角度考慮，可以適當(dāng)提高開關(guān)頻率，這樣可以利用空間矢量的線性持續(xù)時(shí)間組合使產(chǎn)生的磁鏈軌圖 基本空間電壓矢量跡逼近圓形。由積分近似公式有：V*T=V1t1+V2t2 （） 5課 程 設(shè) 計(jì) 用 紙6課 程 設(shè) 計(jì) 用 紙 新矢量的角度遞增關(guān)系為 教師批閱：（） α=α+ω?Tpwm式中：角頻率ω=2π/f，f是輸出頻率。3. 有效矢量V1和Vm作用的先后次序，決定磁場(chǎng)的旋轉(zhuǎn)方向，最終決定電機(jī)是正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)。7課 程 設(shè) 計(jì) 用 紙 教師批閱：第3章 系統(tǒng)方案及硬件設(shè)計(jì) 系統(tǒng)方案異步電機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)硬件框圖如圖 。主電路采用交－直－交電壓型逆變電路，主要由整流電路、濾波電路及智能功率逆變電路組成，逆變電路則由IPM模塊來完成。圖 系統(tǒng)硬件圖本系統(tǒng)采用TMS320LF2407A，它是TI公司專為工業(yè)控制和電機(jī)控制推出的系列產(chǎn)品。有如下特性：靈活的指令系統(tǒng)；高速的運(yùn)算能教師批閱： 力；大容量的存儲(chǔ)能力；有效的性能價(jià)格比。TMS320LF2407A具有2個(gè)事件管理器；32位中央算術(shù)邏輯單元；32位累加器；16位16位乘法器；3個(gè)比例移位器；間接尋址用的8個(gè)16位輔助寄存器和輔助算術(shù)單元；4級(jí)流水線操作；8級(jí)硬件操作；6個(gè)可屏蔽中斷；544字的片內(nèi)DARAM和2K字的片內(nèi)SARAM；32K字片內(nèi)FLASH程序存儲(chǔ)器；64K程序存儲(chǔ)空間；；I/0空間64K。TMS320LF2407A芯片是通過3條總線實(shí)施指令讀取、澤碼、取操作數(shù)、執(zhí)行指令等操作。因此2407A具有兩個(gè)SVPWM狀態(tài)機(jī)。 主電路設(shè)計(jì)本系統(tǒng)采用交－直－交電壓型逆變電路，主電路的額定容量為200W，主要由整流電路、濾波電路及逆變電路組成。主電路工作時(shí)，因?yàn)橹悄芄β誓KIPM的開關(guān)頻率很高，開關(guān)動(dòng)作時(shí)會(huì)在直流側(cè)產(chǎn)生電流突變，由于主電路分別電感的存在，在IPM模塊內(nèi)部的IGBT的集電極和發(fā)射極以及直流母線上會(huì)出現(xiàn)浪涌電壓，不但影響逆變器的工作，還會(huì)損壞IGBT，因此需要在逆變橋 9課 程 設(shè) 計(jì) 用 紙 上加上一個(gè)吸收緩沖電路，圖 ： 吸收緩沖電路。逆變電路由智能功率模塊IPM來完成，這里選用三菱公司的智能功率模塊IPM，選取額定電流20A、耐壓600V的IPM模塊:PM20CTM060。IPM供電電壓為四組+15V電源。有故障時(shí)，IPM低電平輸出電流為10mA，由于其內(nèi)部的保護(hù)并不是針對(duì)反復(fù)出現(xiàn)的故障，所以一旦輸出故障信號(hào)FO，系統(tǒng)必須馬上做出反應(yīng)，停機(jī)檢查，否則循環(huán)輸出故障信號(hào)容易打壞模塊。圖 IPM內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖 PWM驅(qū)動(dòng)電路以u(píng)相上橋臂為例，其驅(qū)動(dòng)接口電路如圖 ，由于驅(qū)動(dòng)電路控制電壓是5V，因此需要進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換，本設(shè)計(jì)采用電平轉(zhuǎn)換芯片74LVC4245實(shí) 10課 程 設(shè) 計(jì) 用 紙 。圖 PWM驅(qū)動(dòng)電路 故障保護(hù)電路當(dāng)IPM的FO引腳輸出低電平脈沖，經(jīng)光電耦合后把DSP的PDPINTA引腳也拉為低電平，此時(shí)所有的PWM輸出管腳都呈高阻狀態(tài)。還設(shè)計(jì)有蜂鳴器報(bào)警電路，當(dāng)故障信號(hào)輸出時(shí)，蜂鳴器報(bào)警，提醒操作者第一時(shí)間做出反應(yīng)，防止故障循環(huán)輸出。接口電教師批閱： 路如圖 。在對(duì)比度調(diào)整端通過接入10KW的電位器來調(diào)整顯示器的背光和對(duì)比度，使顯示更加清晰。將液晶顯示與鍵盤輸入相結(jié)合，即能完成人機(jī)通訊的任務(wù)。13課 程 設(shè) 計(jì) 用 紙14課 程 設(shè) 計(jì) 用 紙 第5章
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