[實用新型]一種基于DSP的兩相交流電機變頻控制系統

有效

• 申請號: 201520370198.2
• 申請日: 2015-06-02
• 公開（公告）號: CN204681284U
• 公開（公告）日: 2015-09-30
• 發明（設計）人: 李勁;李松;劉俊
• 申請（專利權）人: 揚州大勁電機制造有限公司
• 主分類號: H02P27/08
• 分類號: H02P27/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型屬于電機控制領域，特別涉及一種基于DSP的兩相交流電機變頻控制系統。

背景技術

單項異步交流電機只需要單相交流電源供電，因而應用十分的廣泛，如電動工具、家用電器、小型機床、儀表儀器等眾多領域，它有著結構簡單、成本低廉、應用和維護方便等特點。交流電機也可以采用兩個繞組，這兩個繞組按照90度角分開放置，通過在其中一相里串電容形成相位差，產生起動轉矩，這就是兩相交流電機，兩相交流電機相比單相交流電機，無論是電機的轉矩效率還是調速性能都將得到改善。

兩相異步交流電機雖然有著以上眾多的優點，但是缺點也很明顯，性能低下、能源利用率低、不能進行高準確度的調速以及不能滿足高精度的驅動需求。

實用新型內容

本實用新型的發明目的就是在于解決兩相交流電機的上述問題。提出一種基于DSP的兩相交流電機變頻控制系統。

本實用新型的發明目的是通過以下技術方案實現的：一種基于DSP的兩相交流電機變頻控制系統,它包括功率電路，控制電路和檢測電路三個部分；功率電路包括整流濾波電路以及逆變電路，整流濾波電路連接至逆變電路，最后接入交流電機；控制電路包括微處理器DSP和鍵盤與顯示電路，鍵盤與顯示電路通過RS232接口與微處理器DSP連接起來；微處理器DSP的PWM輸出端連接至逆變電路的PWM輸入端；檢測電路包括電壓采樣電路、電流采樣電路以及電機轉速采樣電路，電壓采樣電路一端連接所述逆變電路的輸入端，一端連接至微處理器DSP的數據端，電流采樣電路則與電機的電源輸入端連接后，接入所述微處理器DSP的數據端，轉速采樣電路則與電機相連后，接入微處理器DSP的數據端。

整流濾波電路包含不可控整流橋、電阻R和電容C1，電阻R與電容C1連接后形成低通濾波電路與不可控整流橋連接形成所述整流濾波電路。

逆變電路采用的是高集成度的IPM智能功率模塊PS21563-P。

微處理器DSP我們采用的是TMS320LF2407A,它是一種專門為電機控制的數字實現而設計的16位定點DSP。

鍵盤與顯示電路我們采用的是SN74HC595D作為串行輸入并行輸出的移位寄存器直接連接數碼管顯示，鍵盤電路直接與DSP的I/O口相連。

電壓檢測電路我們利用的是電阻分壓法的原理設計的。

電流檢測電路我們利用的是霍爾元件檢測法的原理設計的。

轉速檢測電路我們采用的是增量式光電編碼器來監測電機的轉速。

本實用新型是將交流電機在靜止坐標系下的定子電流矢量分解為產生磁場的電流分量(勵磁電流)和產生轉矩的電流分量(轉矩電流)分別加以控制，并同時控制兩分量間的幅值和相位，即控制定子電流矢量，并且獲得與直流調速系統相似的動、靜態特性，這樣就實現了解耦控制，加快了系統的響應速度。

檢測電路方面我們采用的是電阻分壓法測量電壓，這樣的方法簡單、經濟、高效，利用霍爾元件檢測法測量電流，這樣的方法適用性廣，精度較高，線性度也較好，選擇光電編碼器來檢測電機轉速，這樣得到的轉速信號精準度高，而且可靠性高、抗干擾能力強。

附圖說明

圖1為控制系統整體框圖。

圖2為功率電路原理圖。

圖3為鍵盤與顯示電路圖。

圖4為電壓采樣電路圖。

圖5為電流采樣電路圖。

圖6為轉速采樣電路圖。

具體實施方式

下面是結合附圖對本實用新型的具體實施方式做進一步的說明。

如圖1所示：一種基于DSP的兩相交流電機變頻控制系統,它包括功率電路1，控制電路2和檢測電路3三個部分；功率電路1包括整流濾波電路101以及逆變電路102，整流濾波電路101連接至逆變電路102，最后接入交流電機；控制電路2包括微處理器DSP?201和鍵盤與顯示電路202，鍵盤與顯示電路202通過RS232接口與微處理器DSP?201連接起來；微處理器DSP?201的PWM輸出端連接至逆變電路102的PWM輸入端；檢測電路3包括電壓采樣電路301、電流采樣電路302以及電機轉速采樣電路303，電壓采樣電路301一端連接所述逆變電路102的輸入端，一端連接至微處理器DSP?201的數據端，電流采樣電路302則與電機的電源輸入端連接后，接入所述微處理器DSP?201的數據端，轉速采樣電路303則與電機相連后，接入微處理器DSP?201的數據端。