基于TMS320LF2407A的异步交流电机控制系统设计(8)

2019-08-03 13:07

基于TMS320LF2407A的异步交流电机控制系统设计

的过电流保护信号生成电路的操作,关闭输出的PWM信号,另外两个检测流过电动机的电流,改变,通过改变驱动脉冲的DSP输出,以保持电机的转速恒定。在本文中,控制系统的设计,TMS320LF2407A使用ADCIN00 ADCIN01 ADCIN02三个渠道收集电机A相,B相和直流母线电流。

通过ADCIN03通道输入DSP,根据从电压的取样得到的数据采样的直流母线电压超过设定的上限和下限,DSP关闭PWM脉冲输出,为了实现过压和欠压保护功能。考虑到系统设计的额定电流11.6A,在全电压的情况下启动时,启动电流为额定电流的2-3倍,也就是说,最大电流为36A左右。然后,如果仍然采用1:10000的转化率,那么采样的电流值势必要小,需要使用更大的样本,以测量电阻,增加取样电阻要求。因此,次级侧电流传感器系统内的额定电流,电机线圈的绕组电流的两倍,从而使转换比率为1:5000。

ADC通常具有一个模拟放大器电路需要有为了工作,这主要是太小,所以ADC模拟放大器是一个基本的一个外围设备的模拟信号输入到ADC,有许多集成电路已被纳入二者结合起来。一般芯片的选择是没有转换,但集成运放参数来考虑,主要考虑的转换精度的温度漂移和噪声影响,ADC一般选择非常重要。此处选择的是用在廉价的运算放大器LM324,加入零的处理是在一个调节电压的反相输入端子,输入的大小正好RAO4毫安,这时压力降。与运算放大器,也使得饶的价值可以更小,因为这时信号电压不够大的一部分的运算放大器可以配置来弥补放大倍率。通过这种方式,你可以真正把4?65mA电流转换成电压为0?3V,如图7.8所示[14]。

图7.9 电流采样电路

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7.5 保护电路的设计

由于TMS320F2407A采用了多个中断源共享内核同一中断级,这种中断方式不仅提供了更多的中断源,而且使得用户能方便地处理各种中断源的中断请求,通过软件来满足控制要求,这就为保护电路的设计提供了诸多方便[15]。本系统配备了全面的保护措施,有IPM故障保护和直流母线电压过压保护,以及手动复位按钮,可保证系统的安全工作。

IPM内置的保护电路能有效的进行短路(SC)、过流(OC)、过热(OT)和控制电压欠压(UV)保护。当出现以上任一故障时,IPM会及时封锁基极驱动脉冲并发出一故障信号FO,经隔离后加到DSP的功率驱动保护中断输入引脚/PDPINTA,如果该引脚未被屏蔽,DSP检测到这一低电平跳变之后会立即把PWM输出置成高阻态,以确保IPM自身不受损坏,其保护实现电路如图7.9所示。

图7.10 IPM保护电路

直流母线电压的过电压保护的软件保护,调理过电压传感器信号送入DSP的ADC进行模拟到数字的转换,转换结果与预定量的过电压保护器的基准比较,当发现转换结果大于基准量的时立即中断请求然后操作系统实施相应的保护。这样就实现了电路保护,保护的速度快,精度高,不依赖硬件功能软件的使用,充分体现了DSP控制的灵活性。

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结 论

通过本次毕业课程的设计,我对DSP和三相电机有了全新的认识,该系统要求设计主回路和控制电路保护电路等等,因为控制的三相异步电机,所以需要用到矢量控制,在整流模块选型时最终选择了比较接近最大电压的模块,以减小成本,逆变回路的设计最为关键,智能IPM模块的供电电压为15V,而DSP输出的PWM电压为5V,所以对光藕的选择很重要,光耦选择是用了快速光耦,以达到精确实时的控制,当然,IPM的外围电路也很重要,主要是对输入输出信号的整形驱动和滤波等等。在控制电路部分,主要是设计了DSP的最小系统和信号检测电路,DSP的最小系统考虑设计了时钟、复位、数据通信、仿真和外部存储模块,供电电压和与DSP的接口的电压的隔离也是需要注意的方面。

在本次设计中也有很多遗憾的地方,在去干扰部分做的不是很好,器件的使用方面虽然尽量的选择了接近且满足系统要求的模块,但很多用的模块是进口模块且型号相对较老,还有很多很多需要改进的地方。

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参考文献

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致 谢

由于考试找工作等一些原因,我的毕业设计进程相对其他同学晚了一些,所以我的时间也相应的紧了毕业设计也更困难了一些,在整个毕业设计的过程中,宋鹏老师都一直帮助着我,从一些基础的原理知识到简单的电路设计再到复杂的设计部分,宋鹏老师都给予了我很大很大的帮助,在此首先向她表示感谢。另一方面,同学也在个方面给了我很多很多的帮助,也要向他们说一声谢谢。

随着毕业设计的进行,我们的大学生涯也将结束,感谢这四年中帮助过我照顾过我的老师同学们。

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