基于TMS320F240的高壓無刷電機驅動器設計.pdf

1、隨著大功率電力電子器件、數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驅動系統(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.無刷直流電動機既具有交流電動機的結構簡單、運行可靠、維護方便等一系列優(yōu)點,又兼有直流電動機的運行效率高、無勵磁損耗及調速性能好的特點,由于采用高性能永磁材料,因此電機本體設計可做到功率密度高,效率高,出力大.同時,隨著數字信號處理技術及其硬件芯片包括微處理器技術的迅猛發(fā)展,并且越來越多地用于電動車

2、輛和工業(yè)控制系統(tǒng)中.許多復雜而有效的控制策略和算法在各種電機控制中得到實現(xiàn).但是,近代許多無刷直流電機在應用時往往需要精確的速度控制,尤其在高速運行場合,對信號反饋控制靈敏度的要求更為嚴格.傳統(tǒng)的微處理器如51、96系列在實現(xiàn)對電動機的控制時,由于本身指令功能不強,乘除法所用周期過多,外圍電路數據轉換速度慢,另一方面,無刷直流電機存在齒槽效應,電磁轉矩脈動大,無法在規(guī)定時間內完成復雜的控制算法;無刷電機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公司專門為電機的數字化控制設計了16位定點DSP控制器TMS320F24xx DSP.其信號具有高速處理能力,且集適用于電機控制的優(yōu)化的外圍電路于一體,可以為高性能傳動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控制系統(tǒng)即為滿足這一需要而設計的.該論文根據實際控制系統(tǒng)的要求首先對無刷直流電動機控制的基本原理以及DSP芯片TMS320F240作了簡單的介紹,其次分析軟件設計方案,然后著重闡

4、述了基于DSP的無刷直流電動機控制系統(tǒng)硬件設計的基本方法,主要包括高壓無刷直流電動機的大功率驅動器設計,主輔電源設計,DSP控制電路設計等.該論文還對其它各種硬件功能和電路設計,包括轉速給定電路,過流、過壓、過熱保護電路,驅動電路,位置和電流檢測電路等,進行了詳細的分析.最后給出了整個控制系統(tǒng)的實驗結果驗證.根據該論文所述的硬件設計方案設計的無刷直流電機控制系統(tǒng),可以獲得良好的速度控制性能.而且,DSP技術不僅使系統(tǒng)獲得了高精度,高可靠