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基于dsPIC30F6010三相异步电动机控制系统的设计与实现

作者:时间:2013-04-17来源:网络收藏

矢量双闭环控制系统方案如图2所示。闭环子程序如图3所示,具体思想如下:
(1)通过霍尔电流传感器测量逆变器输出的定子电流iA,iB,经过的A/D转换器转换成数字量,并利用式iC=-(iA+iB)计算出。通过Clarke变换和Park变换将电流iA,iB,iC变换成旋转坐标系中的直流分量iM,iT,其中iM,iT作为电流环的负反馈量。
(2)利用4倍频的1 024线增量式编码器测量电动机的机械转角位移,并将其转换成转速n的PU值。转速n作为速度环的负反馈量。
(3)众所周知,异步电动机的转子机械转速与转子磁链转速是不同步的,所以用电流-磁链位置转换模块求出转子磁链位置,当定子电流M,T坐标系的分量iM,iT以及电动机的转速n已知时,可求出转子磁链位置θ,用于参与Park变换和逆变的计算。
(4)给定转速nref与转速反馈量n的偏差经过速度PI调节器,其输出作为用于转矩控制的电流T轴参考分量iTref。iTref和iMref(采用保持恒磁,设其值为0)与电流反馈量iT,iM的偏差经过电流PI调节器,分别输出M,T旋转坐标系韵相电压UMref和UTref。UMref和UTref再通过Park逆变换转换成在α,β直角坐标系的定子相电压矢量的分量Uαref和Uβref。
(5)当定子相电压矢量的分量Uαref和Uβref及其所在的扇区数已知,利用七段法电压空间矢量SVPWM技术,产生PWM控制信号来控制逆变器。

3 系统测试
本试验用的是YS-7124系列鼠笼式,其中功率为370 W,额定电流为1.94A/1.12A,额定电压为220 V/380 V,额定频率为50 Hz,额定转速为1 400 r/min,效率为69.5%,功率因数为0.72,堵转转矩/额定转矩是2.4,堵转电流/额定电流是6,最大转,矩/额定转矩是2.4。
进行了开环SVPWM控制试验、速度单闭环SVPWM控制试验、矢量双闭环控制试验。以1 000 r/min为例,定子电流如图4所示,可以看出矢量控制双闭环的速度波动要比启动运行时的电机速度波动要小,而且在同一PI调节参数下,速度调节要比单闭环更平稳。图5是矢量双闭环控制的速度波形,可以看出本控制系统速度响应快,运行平稳,稳定时速度误差小,说明系统运行良好。

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/159440.htm

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4 结论
本文使用芯片实现软件全数字化,在保证控制精度的同时相比单片机免去了很多硬件,避免了硬件系统过于繁杂的不稳定性,在价格上要比相应的DSP便宜。所以本系统即简化了硬件电路,又节省了成本。从实验结果看出,该系统速度响应快,运行平稳,稳定时速度误差小,说明系统运行良好。

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