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基于DSP和IPM的变频调速系统的硬件设计

更新时间:2021-07-04

本文摘要:章节目录 变频变压技术性广泛运用于工业生产行业。伴随着电力电子技术控制系统及电子器件的大大的发展趋势,变频变压系统的处理速度、智能化系统水平更为低,硬件配置包括也更为灵便、比较简单。DSP(数据信号转换器) IPM(智能化功率模块)便是变频变压系统最近的发展前景之一。

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章节目录  变频变压技术性广泛运用于工业生产行业。伴随着电力电子技术控制系统及电子器件的大大的发展趋势,变频变压系统的处理速度、智能化系统水平更为低,硬件配置包括也更为灵便、比较简单。DSP(数据信号转换器) IPM(智能化功率模块)便是变频变压系统最近的发展前景之一。  在DSP IPM包括的变频变压系统中,灵活运用了DSP髙速计算、配备比较丰富及IPM操控数据信号控制模块比较简单、维护完善的特性,促使系统电子器件数倍感提升、结构紧凑,而特性及可信性却倍感提高,增加了商品开发进度,提高了商品的竞争能力。

  小编为某机器设备所保证的一个变频变压子系统就应用了DSP IPM的构造。下边解读该系统的硬件开发方式。

  硬件开发  DSP和IPM  该系统工作状况为24小时到数工时制度。回绝不会受到上位机操控,操控双路电机的起动、中止、扭距及瞬时速度,另外将断电及常见故障数据信号对系统给上位机。系统回绝结构紧凑、体型小、维护功能齐全、稳定可靠。

系统输出电压为3200VAC。操控的双路电机输出功率各自为180W。依据之上回绝,大家应用了DSP IPM的硬件配置构造。

  由于系统回绝实时处理双路电机的经营,大家配搭了TI公司的致力于电机操控设计方案的TMS320L2407A型DSP。该DSP应用了性能卓越静态数据CMOS技术性,时钟频率均值40MHZ,指令周期仅有所为25ns,可完成3.3V功耗设计方案,合乎实时处理回绝。特别是在值得一提的是该DSP具有作为电机操控的专用型外场配备―2个恶性事件管理方法控制模块EVA和EVB,每一个控制模块还包含:2个16位规范化计时器;八个16位PWM地下隧道;三个外界恶性事件的時间标识捕获模块;可编程控制器的过流保护時间以防止直达常见故障;在片方向伺服电机控制模块电源电路;即时A./D转化器等,可便捷地搭建对双路电机的操控。

此外,该型DSP也有高达40个可分离程序编写的添充规范化輸出/键入扩展槽、高达五个外部中断等配备,对具体运用于带来非常大便捷。  由于该系统输出电压为3200VAC,操控的双路电机输出功率皆为180W,充分考虑必需裕量,大家配搭了三菱公司第三代DIP-IPMPS21563(10A/600V)。三菱DIP-IPM是朝向AC100~200V级小容积电机变频驱动器、应用传输型PCB构造、将输出功率电源电路和驱动器维护电源电路搭建于一体的中小型智能化功率模块,具有下列特性:  3相互之间AC变频键入电源电路配备三菱第5代平面图型IGBT和CSTBT(CarrierStoredTrench-gateBipolarTransistor:具有载流子堆积层的管沟型门趋于构造双趋于晶体三极管)输出功率处理芯片,搭建更为无耗。

  应用自举电路构造,可完成单开关电源驱动器。  内嵌有IGBT光耦电路,具有短路故障维护、操控开关电源欠压保护维护作用。P两侧具有UV(操控开关电源欠压保护)维护作用,但不键入常见故障数据信号F。N两侧具有UV及SC(短路故障)维护作用,另外键入常见故障数据信号F。

  内嵌专用型HVIC(髙压600VIC),必须阻隔绝缘层电源电路(如光电耦合器),可由DSP或3V级单片机设计必需驱动器。  plc模块电源电路应用上拉电阻驱动器逻辑性,防止了原来商品低电频驱动器方法对开关电源推广和断开时的时钟频率回绝,加强了控制模块自维护工作能力。  系统輸出为3200VAC,经三相全桥整流器为大概270VDC提供IPM,并由270V进行DC/DC转换造成輔助开关电源,为DSP、上位机及IPM控制模块获得操控开关电源。上位机拒不接受主系统操纵,对DSP接到2路电机启停、四级瞬时速度及8级速率的操控数据信号,DSP依据上位机的操控数据信号造成2组6路单脉冲各自操控2个IPM控制模块,进而操控双路电机的启停、瞬时速度及扭距。

双路电机的扭距根据轴伺服电机对系统返上位机。IPM的常见故障数据信号对系统给DSP,DSP将常见故障数据信号及丢掉电子信号对系统返上位机。系统框架图如图所示1下图。


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