服务热线
0755-83044319
发布时间:2022-03-18作者来源:萨科微浏览:2956
前 言
我国在2020年9月明确了2030年碳达峰和 2060年碳中和的目标,未来四十年内实现净零排放对中国而言将是一项具有挑战性的任务。对于电机行业来说,电机在工业领域占有重要位置,据统计,我国电机每年耗电量占全社会总用电量的69%,约占工业用电的75%。因此减少电机生命周期内的碳排放,加速推进减碳进程,是电机行业面临的重要任务。变频调速技术可以精确控制交流电机的转速,使电机在节能状态下运行,是对传统电机系统调速改造、提升电机系统运行效率的关键措施。传统变频器具有体积大、性能低、价格高的特点,除此之外还对环境有一定的要求,对于分散控制的场合,传统变频器难以适应工业应用的需求。
本文基于GD32 MCU的VF/矢量变频器的控制系统,采用模块化设计,控制面板,用户接口可按需求自由组合,便于安装、编程和初始化设计,轻松实现异步电动机的调速要求。同时采用总线技术,可方便与控制系统、集散系统连接,实现计算机驱动系统控制和工厂车间集中控制。因此该变频器在汽车、食品、物料输送、工业控制等智能制造领域有广阔的应用空间。
系统框图
方案特点
方案核心采用GD32F303RCT6控制,使系统具有结构简单、实现方便、成本低、可靠性高等特点。在优化了硬件结构的同时不降低系统的性能,硬件系统模块清晰直观,方便安装使用以及程序的初始化。调制方式采用SVPWM控制技术能有效减少逆变器输出电压谐波成分,电压利用率高,控制精度高。
GD32F303简介
Cortex®-M4内核@ 120MHz
支持软硬件DSP指令
闪存访问为零等待状态
内置256 KB至3072 KB闪存
内置48KB至96KB SRAM
EXMC接口支持外部SDRAM
高达5个UART (9Mbit/s)
高达3个SPI (30Mbit/s)
高达2个I2C (400Kbit/s)
高达2个CAN2.0B
高达2个I2S
支持SDIO
支持USB OTG FS
高达3个12位,2.6M SPS ADC(高达24通道)
高达2个DAC
待机电流为2uA
核心控制原理及实现
空间矢量脉宽调制控制具有线性范围宽、高次谐波少、易于数字化等优点,所以在感应电机中应用广泛。在传统的三相桥式驱动电路中,MOS管有8种开关组合,即000、001、010、011、100、101、110、111。其中000、111为零矢量。6个非零基本电压空间矢量将αβ 平面分成6个扇区,如图所示。为了得到一个圆形的旋转磁场,可以通过控制8个基本的空间电压矢量的作用时间,合成各个基本空间电压矢量的作用时间和输出顺序。
GD32的TIMER0模块是增强型的定时器模块,天生就是为电机控制而生,可以产生3组6路PWM,同时每组2路PWM为互补,并可以带有死区,可以用来驱动H桥。文中利用TIM0模块的三通道产生一共6路PWM输出。具体步骤如下:
开TIM0时钟,配置相应的IO口为复用输出。
设置TIM0的ARR和PSC,在开启了TIM0的时钟之后,要设置ARR和PSC两个寄存器的值来控制输出PWM的周期。
设置TIM0_CH0、TIM0_CH1、TIM0_CH2的PWM模式。
使能TIM0的CH0~CH2输出,使能TIM0。
修改TIM0_CCR1~TIM0_CCR2来控制占空比。
通过以上配置,配合GD32F303的运算能力,对占空比进行实时调节,达到矢量控制的效果。
整机性能参数
产品展示
免责声明:本文转载自“GD32MCU”,本文仅代表作者个人观点,不代表萨科微及行业观点,只为转载与分享,支持保护知识产权,转载请注明原出处及作者,如有侵权请联系我们删除。
公司电话:+86-0755-83044319
传真/FAX:+86-0755-83975897
邮箱:1615456225@qq.com
QQ:3518641314 李经理
QQ:332496225 丘经理
地址:深圳市龙华新区民治大道1079号展滔科技大厦C座809室
友情链接:站点地图 萨科微官方微博 立创商城-萨科微专卖 金航标官网 金航标英文站
Copyright ©2015-2024 深圳萨科微半导体有限公司 版权所有 粤ICP备20017602号