用於異步電動機變頻器的數字控制器的製作方法

2023-10-08 03:58:49

專利名稱：用於異步電動機變頻器的數字控制器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種數字控制器，特別是涉及一種用於異步電動機變頻器的數字控制器。
背景技術：
隨著變頻器產品的不斷成熟，它的功能也不斷豐富，可靠性也得到不斷提高，但是如果在傳統的變頻器的內部增加新的功能就會使變頻器的體積增大、能耗提高，近幾年來，國內外各大公司都在研究價格低，體積縮小，結構緊湊，使用便捷，可靠性提高、處理數字運算能力增強、控制性能更優越的變頻器。 微處理器的進步使數字控制成為現代控制器的發展方向。運動控制系統是快速系統，特別是交流電動機高性能的控制需要存儲多種數據和快速實時處理大量信息。 發明內容本實用新型的目的是為了解決上述問題而提供一種可靠性高、動態響應好、功耗小、設計簡單、體積小的用於異步電動機變頻器的數字控制器。本實用新型是通過以下技術方案實現的一種用於異步電動機變頻器的數字控制器，包括數位訊號處理模塊、存儲模塊、可編程邏輯模塊、A/D轉換模塊和SVPWM輸出模塊，所述數位訊號處理模塊通過總線與所述存儲器連接，所述可編輯邏輯模塊通過總線與所述數位訊號處理模塊連接，所述可編邏輯模塊的信號輸出端與所述SVPWM輸出模塊的信號輸入端連接，所述SVPWM輸出模塊的信號輸出端與驅動電路的信號輸入端連接，所述A/D轉換模塊與所述數位訊號處理模塊連接，所述A/D轉換模塊的信號輸入端與所述A/D電路輸入電路的輸出端連接，所述A/D轉換模塊的信號輸出端與所述D/A電路輸出電路的信號輸入端連接。SVPWM輸出模塊是數字控制器中的關鍵部分，電機調速或者逆變器的頻率就是由SVPWM波形來控制的。在數字控制系統中，D/A和A/D電路是必不可少的，根據各種運用場合不同，系統對D/A、A/D的速度要求也不一樣。進一步地，還包括鍵盤輸入模塊，所述鍵盤輸入模塊與所述數位訊號處理器通過總線連接。電機或者逆變器的工作頻率通過鍵盤給定，同時，其頻率顯示通過DSP內部的顯示程序回顯在LED上，當按下運行鍵以後，鍵盤設計頻率被送到產生空間電壓矢量的SVPWM處理子程序，生成的SVPWM波形保護後輸出，與此同時，電動機或者變頻器的實時運行動態頻率通過LED顯示。正交編碼脈衝可以接入電機的光電編碼器，對系統構成速度環反饋，A/D模塊可以接入電機的電流環，至於變頻調速系統的保護中斷源由DSP的引腳I3DPINT提供，主要是過壓、過流、控制電壓欠壓、過熱等中斷源。電機的速度或者逆變器的輸出頻率可以通過鍵盤改變。作為一種優選方式，所述存儲模塊為32K的8位存儲器。[0010]作為一種優選方式，所述D/A轉換模塊為DAC7625晶片。D/A晶片DAC7625，它是12位數據並行輸入，4路模擬輸出的D/A轉換器。其建立時間是IOii S，功耗20mW，電源可以採用單電源+5V和雙電源± 5V供電，廣泛應用於電機控制和數據採集等。作為一種優選方式，所述可編程邏輯單元由FPGA晶片組成。本實用新型的有益效果是以數位訊號處理模塊為核心，將電機控制所需的存儲模塊、可編程邏輯模塊、A/D轉換模塊和SVPWM輸出模塊集成在晶片作為異步電動機變頻器的數字變頻器，與傳統的變頻器相比，本實用新型的處理數字的運算能力增強，數字控制項使硬體簡化，柔性的控制算法使控制具有很好的靈活性，可實現複雜控制。使現代控制理論在運動控制系統中應用成為現實，易於與上層系統連接進行數據傳輸，便於故障診斷、加強保護和監視功能。

圖I是本實用新型的結構框圖。
具體實施方式
以下結合附圖及具體實施例對本實用新型作進一步的詳細說明如圖I所示，本實用新型用於異步電動機變頻器的數字控制器包括數位訊號處理模塊、存儲模塊、可編程邏輯模塊、A/D轉換模塊和SVPWM輸出模塊，所述數位訊號處理模塊通過總線與所述存儲器連接，所述可編輯邏輯模塊通過總線與所述數位訊號處理模塊連接，所述可編邏輯模塊的信號輸出端與所述SVPWM輸出模塊的信號輸入端連接，所述SVPWM輸出模塊的信號輸出端與驅動電路的信號輸入端連接，所述A/D轉換模塊與所述數位訊號處理模塊連接，所述A/D轉換模塊的信號輸入端與所述A/D電路輸入電路的輸出端連接，所述A/D轉換模塊的信號輸出端與所述D/A電路輸出電路的信號輸入端連接。所述存儲模塊為32K的8位存儲器。所述可編程邏輯單元由FPGA晶片組成。SVPWM輸出模塊是數字控制器中的關鍵部分，電機調速或者逆變器的頻率就是由SVPWM波形來控制的。在數字控制系統中，D/A和A/D電路是必不可少的，根據各種運用場合不同，系統對D/A、A/D的速度要求也不一樣。所述D/A轉換模塊為DAC7625晶片。D/A晶片DAC7625，它是12位數據並行輸入，4路模擬輸出的D/A轉換器。其建立時間是10 y S，功耗20mW，電源可以採用單電源+5V和雙電源±5V供電，廣泛應用於電機控制和數據採集。數模轉換器DAC的數據輸入來自DSP的高12位，通過74LS245送到DAC7625的數據端，採用單電源+5V供電，參考電壓VHEHl使用精密穩壓器件提供的+2. 5V，VHEFL模擬地，其輸出通過運算放大器TLCH2272進行放大，輸出範圍為0 — 5V。進一步地，所述數字控制器還包括鍵盤輸入模塊，所述鍵盤輸入模塊與所述數位訊號處理器通過總線連接。電機或者逆變器的工作頻率通過鍵盤給定，同時，其頻率顯示通過DSP內部的顯示程序回顯在LED上，當按下運行鍵以後，鍵盤設計頻率被送到產生空間電壓矢量的SVPWM處理子程序，生成的SVPWM波形保護後輸出，與此同時，電動機或者變頻器的實時運行動態頻率通過LED顯示。正交編碼脈衝可以接入電機的光電編碼器，對系統構成速度環反饋，A/D模塊可以接入電機的電流環，至於變頻調速系統的保護中斷源由DSP的引腳TOPINT提供，主要是過壓、過流、控制電壓欠壓、過熱等中斷源。電機的速度或者逆變器的輸出頻率可以通過鍵盤改變。
權利要求1.一種用於異步電動機變頻器的數字控制器，其特徵在於包括數位訊號處理模塊、存儲模塊、可編程邏輯模塊、A/D轉換模塊和SVPWM輸出模塊，所述數位訊號處理模塊通過總線與所述存儲器連接，所述可編輯邏輯模塊通過總線與所述數位訊號處理模塊連接，所述可編邏輯模塊的信號輸出端與所述SVPWM輸出模塊的信號輸入端連接，所述SVPWM輸出模塊的信號輸出端與驅動電路的信號輸入端連接，所述A/D轉換模塊與所述數位訊號處理模塊連接，所述A/D轉換模塊的信號輸入端與所述A/D電路輸入電路的輸出端連接，所述A/D轉換模塊的信號輸出端與所述D/A電路輸出電路的信號輸入端連接。
2.根據權利要求I所述的用於異步電動機變頻器的數字控制器，其特徵在於還包括鍵盤輸入模塊，所述鍵盤輸入模塊與所述數位訊號處理器通過總線連接。
3.根據權利要求I所述的的用於異步電動機變頻器的數字控制器，其特徵在於所述存儲模塊為32K的8位存儲器。
4.根據權利要求I所述的用於異步電動機變頻器的數字控制器，其特徵在於所述D/ A轉換模塊為DAC7625晶片。
5.根據權利要求I所述的用於異步電動機變頻器的數字控制器，其特徵在於所述可編程邏輯單元由FPGA晶片組成。
專利摘要本實用新型公開了一種用於異步電動機變頻器的數字控制器，包括數位訊號處理模塊、存儲模塊、可編程邏輯模塊、A/D轉換模塊和SVPWM輸出模塊，所述數位訊號處理模塊通過總線與所述存儲器連接，所述可編輯邏輯模塊通過總線與所述數位訊號處理模塊連接，所述可編邏輯模塊的信號輸出端與所述SVPWM輸出模塊的信號輸入端連接，所述SVPWM輸出模塊的信號輸出端與驅動電路的信號輸入端連接，所述A/D轉換模塊與所述數位訊號處理模塊連接。本實用新型具有可靠性高、動態響應好、功耗小、設計簡單和體積小等優點。
文檔編號G05B19/05GK202502378SQ20122010464
公開日2012年10月24日 申請日期2012年3月20日 優先權日2012年3月20日
發明者張光普 申請人:四川聚友生態農業科技有限公司