若不是因为其相濡以沫,变幻莫测,进退两难,
忽远忽近,惨淡经营,山穷水尽,柳暗花明,又怎能称之为爱。

基于TMS320F28335控制的高性能变频调速系统(五)

系统创新

本设计采用单DSP双PWM控制,以TMS320F28335为控制核心,其时钟频率高达150MHz,并且具备浮点运算单元(FPU),68K的RAM和512K的Flash,在运算速度和运算精度上满足了双PWM变频控制系统的需要,主要的创新点如下:

(1)双PWM变频控制,实现交流调速的四象限运行和能量回馈,既提高了可靠性,也实现了节约能源;整流部分采用可控整流控制,实现了功率因数为1,提高了功率因数,达到了抑制了谐波污染的目标。

(2)本文以TMS320F28335为核心,构建了一个三相双PWM系统实验平台,对实验平台进行了软硬件设计,和系统的全数字化实现,完成了一体化控制策略的研究。

评测与结论

为了对控制系统策略进行实验验证,搭建了如图所示的双PWM变频器的实验平台。异步电机的铭牌数据如下:

额定功率:wps_clip_image-27111; 额定转速:wps_clip_image-2568

额定电压:wps_clip_image-25897; 额定电流:wps_clip_image-23976

功率因数:wps_clip_image-24883; 设计标准:JB-T7565.1-2004;

wps_clip_image-12140

图10 实验平台结构图

SVPWM调制算法是变频控制系统的基础,上文已经通过Simulink对改进的三电平SVPWM算法进行了验证,为了进一步验证该算法,在以DSP为控制核心的实验平台上,对SVPWM算法进行了实验。

wps_clip_image-6753wps_clip_image-30735

图11  电流波形与FFT分析

电机启动过程中,控制系统检通过ADC检测到的A相电流波形如图所示,给定频率为25Hz时,电机相电流波形如图所示,使用示波器的谐波分析功能,对电流波形进行谐波分析,可以发现电流波形的基波频率与给定频率一致。

其空载时的转速波形如下所示,与仿真结果相一致,具有良好的动态性能。

wps_clip_image-25872

图12  转速波形

综上,本设计开发了以TI公司的TMS320F28335为核心的硬件控制电路,并且在此基础上,搭建了双PWM变频器的实验平台。在平台上,对上文所述的SVPWM算法进行实验,通过实验波形可以进一步验证SVPWM算法的正确性;对VF控制系统进行了实验研究,通过电机的空载实验,表明控制系统实现异步电机的一体化变频控制,具有良好的动态性能。

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