基于TMS320F240的高壓無刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)器設(shè)計(jì).pdf

1、隨著大功率電力電子器件、數(shù)字電路及高性能的永磁材料的發(fā)展,采用電子控制的無刷直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)不斷朝著高壓大功率方向發(fā)展,越來越得到用戶的青睞.無刷直流電動(dòng)機(jī)既具有交流電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)簡單、運(yùn)行可靠、維護(hù)方便等一系列優(yōu)點(diǎn),又兼有直流電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行效率高、無勵(lì)磁損耗及調(diào)速性能好的特點(diǎn),由于采用高性能永磁材料,因此電機(jī)本體設(shè)計(jì)可做到功率密度高,效率高,出力大.同時(shí),隨著數(shù)字信號處理技術(shù)及其硬件芯片包括微處理器技術(shù)的迅猛發(fā)展,并且越來越多地用于電動(dòng)車

2、輛和工業(yè)控制系統(tǒng)中.許多復(fù)雜而有效的控制策略和算法在各種電機(jī)控制中得到實(shí)現(xiàn).但是,近代許多無刷直流電機(jī)在應(yīng)用時(shí)往往需要精確的速度控制,尤其在高速運(yùn)行場合,對信號反饋控制靈敏度的要求更為嚴(yán)格.傳統(tǒng)的微處理器如51、96系列在實(shí)現(xiàn)對電動(dòng)機(jī)的控制時(shí),由于本身指令功能不強(qiáng),乘除法所用周期過多,外圍電路數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換速度慢,另一方面,無刷直流電機(jī)存在齒槽效應(yīng),電磁轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)大,無法在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成復(fù)雜的控制算法;無刷電機(jī)的性能要得到充分發(fā)揮,還必須要在硬

3、件上采取措施.美國德州儀器TI公司專門為電機(jī)的數(shù)字化控制設(shè)計(jì)了16位定點(diǎn)DSP控制器TMS320F24xx DSP.其信號具有高速處理能力,且集適用于電機(jī)控制的優(yōu)化的外圍電路于一體,可以為高性能傳動(dòng)控制提供可靠而高效的信號處理與控制硬件.該論文研究的無刷直流電機(jī)控制系統(tǒng)即為滿足這一需要而設(shè)計(jì)的.該論文根據(jù)實(shí)際控制系統(tǒng)的要求首先對無刷直流電動(dòng)機(jī)控制的基本原理以及DSP芯片TMS320F240作了簡單的介紹,其次分析軟件設(shè)計(jì)方案,然后著重闡

4、述了基于DSP的無刷直流電動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)的基本方法,主要包括高壓無刷直流電動(dòng)機(jī)的大功率驅(qū)動(dòng)器設(shè)計(jì),主輔電源設(shè)計(jì),DSP控制電路設(shè)計(jì)等.該論文還對其它各種硬件功能和電路設(shè)計(jì),包括轉(zhuǎn)速給定電路,過流、過壓、過熱保護(hù)電路,驅(qū)動(dòng)電路,位置和電流檢測電路等,進(jìn)行了詳細(xì)的分析.最后給出了整個(gè)控制系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證.根據(jù)該論文所述的硬件設(shè)計(jì)方案設(shè)計(jì)的無刷直流電機(jī)控制系統(tǒng),可以獲得良好的速度控制性能.而且,DSP技術(shù)不僅使系統(tǒng)獲得了高精度,高可靠