基于TMS320LF2407A的电机SVPWM变频调速控制系统设计.pdf

维普资讯 2006年第4期 东北电力技术 43 基于TMS320LF2407A的电机 SVPWM 变频调速控制系统设计 ControlSystem DesignofSVPWM FrequencyConversionBasedonTMS320LFE407AMotors 徐华军 (无锡商业职业技术学院，江苏 无锡 214153) 摘要：简单介绍了电机矢量控制的原理，并且提出一种基于数字信号处理器TMS320LF24qTA的全数字化矢量控制SVPWM变 压变频调速系统。介绍了系统的硬件结构及软件设计方法。实践表明系统硬件结构简单，实时性强。 关键词：矢量控制；变频凋速系统；智能功率模块；数字信号处理器 [中图分类号]TM921．51 [文献标识码]B [文章编号]1004—7913(2006)04—0043—03 异步电动机的调速控制从逆变器的波形调制方 1 矢量控制原理 式看 ，有一般的PWM调制、SPWM调制和SVPWM 调制；从电动机的控制策略看，有wVF控制、转 矢量控制的思想是将异步电动机等效成直流电 差频率控制、矢量控制和直接转矩控制。传统的交 动机来控制。通过三相静止轴系ABc一两相静止轴 流调速系统往往采用单片机来控制，但单片机的处 系 a一两相同步旋转轴系MT2次坐标变换。在 理能力有限，特别是采用矢量变换控制的系统，由 MT坐标下，将定子电流矢量分解为按转子磁场定 于需要处理的数据量大，实时性和精度要求高，单 向的2个直流分量 】， 并对其加以分别控制。 片机往往不能满足要求，并且其外围电路也较复 控制 i，相当于控制磁通；控制 l相当于控制转 杂。近年来广泛采用 DSP(DigitalSignalProcessor) 矩。这样就将异步电动机的多变量强耦合的非线性 控制器取代单片机控制，以改善系统性能，降低系 系统进行了解耦控制，实现了直流电动机的控制方 统成本，减少外围电路元件。 式及效果。矢量控制方程为 DSP增强了微处理器的数据处理能力 (比单片 = 机快数 lO倍)，用DSP作逆变有很多软件算法，比 如：PWM、SVPWM、PFC控制、DC纹波补偿、PID ： s 2 cl L(2) 调节、F兀1变换、变速控制等。例如：使用软件算 法的RandomPWM可以降低噪声 、共振，减少 EMI 滤波器尺寸；使用软件算法的空间矢量控制可以改 进动态性能，提高扭矩 ／电流比，减少瞬态电流毛 刺等，降低硬件成本，提高驱动性能和产品可靠 性。另外 DSP在片内集成了大量的外围接 口，闪 = [一 × 存、高速A／D转换器、高性能CAN模块等，具有 较高的性价比，因而在控制系统中得到了广泛应 用。系统利用 11公司TMS320LF2407A作为主控芯 邻 ㈥ 片，实现 SVPWM的软件控制，采用 IGBT作为逆 变电路的开关器件，整个系统结构简单、实现方 便。实验结果表明，系统的硬件和软件设计合理， 有优 良的动、静态性能。 维普资讯 东北电力技术 2OO6年第4