西门子浙江（授权）供应商

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随着变频器产品的不断成熟,它的功能也不断丰富,可靠性也得到不断提高,从而导致了其程序编制的复杂度和难度。本文设计的变频调速系统是针对实验室无轴承高频电机用,主要完成了一些基本功能,比如频率的设定与显示,低速时转距补偿功能等,程序不是特别复杂,设计程序近2000行,廾对程序进行了测试,证明程序运行良好。本文变频调速系统中的整个程序主要由主程序、键盘程序、显示程序、PWM程序、故障保护中断程序等组成。

3.l 主程序和故障保护中断程序

主程序是整个程序的醉主要部分,它完成了变频器的主要功能。程序初始化部分主要包括:I/O口的初始化,波形发生器的初始化,定时计数器的初始化,SPl的初始化,MAX7219的初始化等。读数到内部寄存器,就是把常用的数据读人到内部寄存器,缩短DSP处理时间,更好地实现实?夹浴I瓒ㄆ德蚀?理,就是判断按键所给定的值,判别所设定的频率谁是醉终的目标频率。频率显示部分,就是把醉终目标频率,按常规以千位、百位、十位、个位通过LED显示出来。运行控制就是根据RUN键来决定是否启动电机运行。在硬件设计上,采用的是富士公司的第三代智能功率模块IPM,它的内部本身就集成厂过压、过流、过热、控制电压欠压、短路等的输出报警功能,通过光耦隔离后送入到DSP的外部中断源引脚PDPINT,完成相应的保护功能。

3.2 SVPWM中断子程序

PWM 中断子程序是整个控制器工作的关键程序,空间电压矢量调制的完成就是靠它来实现的,具体的流程。PWM发生程序主要完成如下的功能:电机运行时频率的动态显示,根据主程序中所给定的目标频率,可以得到角速度ω,ω经过积分运算可以得到usref的角度θ,然后计算usref在两相静止坐标系α,β轴上的投影usα及usβ,有了θ可以同时计算出参考电压矢量所在的扇区/N,根据已知量由公用值求取两相邻电压矢量的作用时间T1、T2和T0,然后给DSP内部的3个全比较寄存器CMPRx(x=1,2,3)进行赋值,产生相应的5VPWM波形。

4 实验结果

根据前面介绍的系统硬件电路和软件控制算法,对制作的原理样机进行了实验研究。实验测试了异步电动机空载稳态运行情况,以此来检测原理样机的可行性,对实验结果进行了波形记录,300 Hz稳态运行时其PWM控制波形和测得的异步电机实测线电压波形。

实验用高频电机的参数如下:

额定电压Un=220V,额定电流In=1.5A,额定频率f=400Hz,异步电机的极对数=1,额定功率Pe=800W,额定空载电流0.75A。

5 结语

以TMS320F240数字信号处理器为核心构成的数字控制器是一个信号处理系统,该系统可以完成信号的检测、滤波、整形,核心算法的实时完成以及驱动信号的产生,系统的监控、保护等功能,相对于一般的单片机构成的系统,它的处理速度快、实时性能比较好,也易于选择和配合,同时集测量、监控、保护于一身,可与上位机通信,具有很高的使用价值。