Исследования по бесщеточные DC скорость двигателя система управления, основанная на DSP
Бесщеточные двигатели постоянного тока привлекли внимание ученых, участвующих в системах двигателя и привода в конце 1970-х. Есть много форм привода управления структуры. В последние годы иностранные ученые были сосредоточены на крутящий момент колебания тока и их проблемы управления. Цепь управления цифровой сингл чип микрокомпьютер как ядро имеет способность сильный скорость контроля, но могут только реализовать внешнее кольцо цифровой контроль над системой, и DSP может реализовать полный цифровой контроль.
Серия TMS320C28x-TI в последние 32-битный с фиксированной DSP чип, который имеет цифровой обработки сигналов возможности, время мощные возможности управления и функции встроенного элемента управления, особенно подходит для измерения и контроля крупномасштабной обработки данных [1 ].
Бесщеточные DC машины скорость системы управления, с тем чтобы отладчик работает сведений о системе в режиме реального времени, необходимо собирать информацию, такую как скорость двигателя и арматура ток в режиме реального времени и выполнять анализ данных и обработки [2]. Процесс управления является сложным, и алгоритм управления имеет большое количество вычислений. Таким образом система выбирает DSP чип TMS320F2812 с возможностью сильного обработки данных как основного элемента управления и затем объединяет встроенный чип выделенный элемент управления MC33035 для проектирования и изготовления бесщеточные DC мотор губернатора.
Структура системы 1
Эта система направлена на высокоскоростной Безщеточный двигатель постоянного тока. В принципе верхний предел скорости двигателя не ограничен. Максимальная скорость двигателя используется в эксперименте составляет 50 000 об/мин и мощность двигателя, 5kw.
Коммуникации и излом (ручной) режимы предназначены для удобной работы во время разработки системы. Режим связи позволяет удобно работать двигатель перед компьютером, установите максимальную скорость и ускорение двигатель и отображения текущего фактическая скорость двигателя. Когда есть нет компьютера, пользователь также может выполнять работы клавиатуры на двигателе через режим JOG. Используется для задания скорости двигателя.
Финансирования фонда: Фонд Национальный природный науки Китая (70271001)
Бесщеточный двигатель постоянного тока предназначены и контролируется системой Холл элемент используется в качестве механизма обратной связи позицию для получения информации о местоположении и скорость вращения от сигнала импульсного обратной связи. Ядро управления DSP исправляет скорость управления согласно фактическая скорость собраны и понимает замкнутого цикла контроля скорости двигателя системы. Кроме того система получает текущую информацию с диска IGBT двигателя. Комбинируя эти три информации, всю скорость двигателя система управления работает безопасно, стабильно и надежно.
2 система аппаратного обеспечения
Подключение сигнальных линий между частями отделяется Оптрон, и два концы Оптрон связаны, как показано на рис. Оптрон, используемый здесь является TLP521, который имеет напряжение 2500V изоляции. В этой системе максимальное напряжение части диска-300В, и 2500V могут обеспечить абсолютную безопасность системы. На рисунке 3 Оптрон подключен в положительных логике, то есть, вход 1, и результат также равен 1. В дополнение к TLP521 на подключение линии связи используются несколько высокоскоростных оптронов 6N127.
2.1 Секция
Основная часть элемента управления является TMS320F2812. Он используется в производстве ICETTEK-2812-B Совет (DSP развития с 2812). В дополнение к DSP существует также чип управления питания, который преобразует внешним 5V 3.3V. Руководствовался.
2812 собирает скорость, текущий сигнал обратной связи и положение сигнала обратной связи от двигателя. DSP сочетает в себе эти три сигналов для вывода сигнал внешнего управления. Сигнал перегрузки по току, кормили обратно от вождения части является 0, 1 сигнал. DSP всегда контролирует этот сигнал, когда он работает. После того, как она осуществляется, это означает, что двигатель перегружен и сразу же дает сигнал для остановки двигателя от вращения, чтобы не повредить двигатель. И губернатор.
Скорость выходного сигнала управления по DSP является цифровой количество. Это цифровой количество преобразуется в напряжение количество D/A MC33035 для регулирования скорости. Система использует 12-битный последовательный D / (TLV5616), а затем на первом этапе амплификации (LM358), таким образом, что выходное напряжение может быть усилена в соответствии с требованиями различных двигателей.
Связь между TMS320F2812 и компьютером осуществляется через шину 485. В АСУ 485 автобус приложения является очень распространенным, расстояние передачи длинный и производительность является стабильной, поэтому система выбирает 485 автобус для передачи.
2.2 диск часть
Суть управления часть драйвера MC33035, и управляя устройства IR2183 и IRGP50B60PD1. Как ядро управления вождения части MC33035 отличает положение ротора двигателя согласно позиции сигнал обратно питают мотор холл для управления переключения IGBT.
Хотя IGBT имеет улучшенные характеристики на государства, это до сих пор не легко выключить IGBT мгновенно. Во время отладки, было установлено, что мало Берр, когда IGBT был выключен привести к двигателю тепла вверх или даже сжечь. Это требует принятия соответствующих мер в схем, таких как резистор подключен в IR2183 выходной терминал и IGBT связи; следует уделять более пристальное внимание, когда направляется PCB layout, и макет должен быть симметричным.
Скорость двигателя регулируется управления ПИН MC33035 11-контактный (ошибка сигнала усилителя-инвертирование вход) получение Секции управления. По словам этого напряжения импульсный сигнал модуляции (PWM) Ширина внутренне созданные контролировать три нижней стороне диска выходов. Скорость двигателя регулируется путем изменения выходного импульса чтобы изменить длину IGBT-время.
часть 2.3 дисплей
Компонент главного управления отображения части AT89C51, и команда передается между и часть дисплея на диск через последовательный порт AT89C51 и 2812 (то есть, в сообщении). 5V питания, необходимых для одновременного отображения часть обеспечивается Секцией управления.
Здесь скорость собирается подсчета концу AT89C51 собирать сигнала импульсного выхода Холл. Этот сигнал преобразуется в частоте и отправлен на трубки 7 сегментный цифровой дисплей. Здесь AT89C51 функционирует как частотомера.
