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解读采用DSP工业电机控制系统电路

Release time:2021-11-03 01:37viewed:times
本文摘要:根据工业缝纫机的性能,明确提出了一套以DSP为核心的永磁同步电机控制系统设计方案。概述了其关键部分的功能与构建方法,设计了电路原理图,已完成了系统硬、硬件设计和系统的加装;并对样机系统的各项性能展开了测试。 很好地构建了系统的调压范围长、定位精度低的拒绝,强化了产品的市场竞争力。传统的工业缝纫机,主轴驱动大多使用离合器电机,缝制过程中的动作都靠机械和人工因应已完成,不存在效率较低、体积大、调压范围较宽、方位掌控无以、自动化程度较低。

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根据工业缝纫机的性能,明确提出了一套以DSP为核心的永磁同步电机控制系统设计方案。概述了其关键部分的功能与构建方法,设计了电路原理图,已完成了系统硬、硬件设计和系统的加装;并对样机系统的各项性能展开了测试。

很好地构建了系统的调压范围长、定位精度低的拒绝,强化了产品的市场竞争力。传统的工业缝纫机,主轴驱动大多使用离合器电机,缝制过程中的动作都靠机械和人工因应已完成,不存在效率较低、体积大、调压范围较宽、方位掌控无以、自动化程度较低。另一方面,传统的工业缝纫机,由于主轴驱动靠离合器电机,通电后不管机器否正处于缝制状态,电机都仍然在高速运转耗电量,无法构建有缝制动作时机器运转,没缝制动作时机器暂停,从而造成了大量电能浪费。  系统设计已完成的是整体电控缝纫机的总体技术方案,它是已完成电控缝纫机设计的最关键的一个步骤,该电控系统主要还包括控制器、驱动器、电机、编码器、传感器、电磁铁等几个部分,系统框图如图1右图。

    控制器  图1的控制器作为工业缝纫机控制系统的核心,一方面产生伺服电机驱动信号,赠送给驱动器掌控缝纫机已完成以定针位,并已完成各种有所不同线迹的掌控功能,另一方面产生电源信号给功率开关电路,已完成缝纫机的剪线、拨给线、前后修整、坐压脚等动作。控制器的动作必须电机编码器信号、机头实时信号、脚踏板以此类推信号、电机电流传感器信号等信号的参予运算,以协商整个机器已完成适当动作。该控制器的硬件电路如图2右图。  该控制器的主体核心使用TMS320F2406DSP(U4)展开程序编程,以构建对永磁同步电机实施磁场定向掌控。

对永磁同步电机实施磁场定向掌控的原理框图如图3。  图3永磁同步电机实施磁场定向掌控的原理框图  通过电流传感器测量逆变器输入的定子电流iA、iB,经过DSP的A/D转换器转换成数字量,并利用iC=-(iA+iB)计算出来出有iC。通过Clarde转换将电流iA、iB、iC转换成转动坐标系中的直流分量isq、isd,isq、isd作为电流的环的负反馈量。

利用增量式编码器测量电动机的机械并转角位移qm,并将其转换成电角度qe和扭矩n。电角度qe用作参予Park转换和时域的计算出来。扭矩n作为速度的环的负反馈量。

等价扭矩nref与扭矩对系统量n的偏差经过速度PI调节器,其输入作为用作转矩掌控的电流q轴参照分量isqref。isqref和isdref(等于零)与电流对系统量isq、isd的偏差经过电流PI调节器,分别输入dq转动坐标系的相电压分量Vsqref和Vsdref。Vsqref和Vsdref再行通过park时域转换成ab直角坐标系由的定子相电压矢量的分量Vsaref和Vsbref。

当定子相电压矢量的分量Vsaref、Vsbref和其所在的扇区数未知时,就可以利用电压空间矢量SVPWM技术,产生PMW掌控信号来掌控逆变器。


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