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电路设计->电工电路图->电动机电路图->解读采用DSP工业电机控制系统电路

解读采用DSP工业电机控制系统电路

作者:dolphin时间:2017-04-06

  根据工业缝纫机的性能,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。详述了其关键部分的功能与实现方法,设计了电路原理图,完成了系统软、硬件设计和系统的安装;并对样机系统的各项性能进行了测试。很好地实现了系统的调速范围宽、定位精度高的要求,增强了产品的市场竞争力。传统的工业缝纫机,主轴驱动大多采用离合器电机,缝制过程中的动作都靠机械和人工配合完成,存在效率低、体积大、调速范围窄、位置控制难、自动化程度低。另一方面,传统的工业缝纫机,由于主轴驱动靠离合器电机,通电后不管机器是否正处于缝制状态,电机都一直在高速运转耗电,不能实现有缝制动作时机器运转,没有缝制动作时机器停止,从而造成了大量电能浪费。

  系统设计完成的是整体电控缝纫机的总体技术方案,它是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所示。

  

  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,送给驱动器控制缝纫机完成定针位,并完成各种不同线迹的控制功能,另一方面产生开关信号给功率开关电路,完成缝纫机的剪线、拨线、前后加固、抬压脚等动作。控制器的动作需要电机编码器信号、机头同步信号、脚踏板加减信号、电机电流传感器信号等信号的参与运算,以协调整个机器完成相应动作。该控制器的硬件电路如图2所示。

  

  该控制器的主体核心采用TMS320F2406 DSP(U4)进行程序编程,以实现对永磁同步电机实行磁场定向控制。对永磁同步电机实行磁场定向控制的原理框图如图3。

  

  图3 永磁同步电机实行磁场定向控制的原理框图

  通过电流传感器测量逆变器输出的定子电流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iC。通过Clarde变换将电流iA、iB、iC变换成旋转坐标系中的直流分量isq、isd,isq、isd作为电流环的负反馈量。利用增量式编码器测量电动机的机械转角位移qm,并将其转换成电角度qe和转速n。电角度qe用于参与Park变换和逆变换的计算。转速n作为速度环的负反馈量。给定转速nref与转速反馈量n的偏差经过速度PI调节器,其输出作为用于转矩控制的电流q轴参考分量isqref。isqref和 isdref(等于零)与电流反馈量isq、isd的偏差经过电流PI调节器,分别输出dq旋转坐标系的相电压分量Vsqref和Vsdref。 Vsqref和Vsdref再通过park逆变换转换成a b直角坐标系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和其所在的扇区数已知时,就可以利用电压空间矢量SVPWM技术,产生PMW控制信号来控制逆变器。



评论

vaioshop · 2017-04-07 08:26:03

学习一下。

a417691286 · 2017-06-21 18:16:30

学习一下

1217205590 · 2017-07-27 21:07:25

支持楼主yJAY

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