Taighde ar Chóras Rialaithe Luas Mótar DC Brushless Bunaithe ar DSP
Thug meaisíní DC Brushless aird ar scoláirí a bhí ag gabháil do chórais mótair agus tiomána ó dheireadh na 1970idí. Tá go leor cineálacha de struchtúr rialaithe tiomána mótair. Le blianta beaga anuas, tá scoláirí coigríche dírithe ar luaineacht chasmhóiminte mhótair DC agus a gcuid fadhbanna rialaithe. Tá an cumas rialaithe luas láidir ag an gciorcad rialaithe digiteach leis an microcomputer sliseanna amháin mar a bhfuil an croí, ach ní féidir leis an rialú fáinne seachtrach an chórais a bhaint amach, agus is féidir leis an DSP an rialú digiteach iomlán a bhaint amach.
Is é an tsraith TMS320C28x ná sliseanna DSP-phointe seasta 32-giotán is déanaí TI, a bhfuil cumas próiseála comhartha digiteach, cumas cumhachtach bainistíochta ama agus feidhm rialaithe leabaithe, go háirithe oiriúnach le haghaidh próiseáil sonraí ar scála mór [1] a thomhas agus a rialú.
Sa chóras rialaithe luas meaisín DC brushless, chun go bhféadfaidh an dífhabhtóir eolas reatha an chórais a fhiosrú i bhfíor-am, is gá faisnéis a bhailiú mar luas mótair agus lámh atá ann faoi láthair i bhfíor-am, agus anailís agus próiseáil sonraí a dhéanamh [2]. Tá an próiseas rialaithe casta, agus tá mórán ríomh ag an algartam rialaithe. Dá bhrí sin, roghnaíonn an córas an sliseanna DSP TMS320F2812 le cumas próiseála sonraí láidir mar chroílár rialaithe, agus ansin cuireann sé sliseanna comhtháite rialaithe tiomnaithe MC33035 le chéile chun rialtóir mótair DC bruscadh a dhearadh agus a mhonarú.
1 struchtúr an chórais
Tá an córas seo dírithe ar mhótair DC ardluais gan scuab. I bprionsabal, níl teorainn uachtair an luas mótair teoranta. Is é 50,000 rpm an luas mótair is mó a úsáidtear sa turgnamh agus is é 5kw an mótarfheithicil.
Dearadh na modhanna cumarsáide agus JOG (lámhleabhar) chun oibriú le húsáid le linn dearadh an chórais. Ceadaíonn an modh cumarsáide don úsáideoir an mótar a oibriú go áisiúil os comhair an ríomhaire, luas agus luasghéarú an mhótair a shocrú, agus luas iarbhír reatha an mhótair a thaispeáint. Nuair nach bhfuil aon ríomhaire ann, is féidir leis an úsáideoir feidhmiú méarchlár a dhéanamh ar an mótar tríd an modh JOG. Úsáidte chun luas an mhótair a shocrú.
Ciste Maoiniúcháin: Fondúireacht Náisiúnta Eolaíochta Nádúrtha na Síne (70271001)
Úsáideann an mótarfheithicil DC scuabtha atá deartha agus rialaithe ag an gcóras eilimint an Halla mar mheicníocht aiseolais le seasamh chun faisnéis a aimsiú agus luas rothlach a fháil ón comhartha béilí aiseolais. Déanann an DSP croí rialaithe an luas rialaithe a cheartú de réir an luas iarbhír a bhailítear, agus tuigeann sé an rialú lúb dúnta ar luas mótair an chórais. Ina theannta sin, faigheann an córas faisnéis reatha ón bhfeiste tiomána IGBT den mhótar. Trí na trí fhaisnéis seo a chomhcheangal, oibríonn an córas rialaithe mótair luas ar fad go sábháilte, go stíle agus go hiontaofa.
2 dearadh crua-earraí córas
Tá nasc na línte comhartha idir na codanna scartha ag optocoupler, agus tá dhá cheann an optocoupler ceangailte mar a thaispeántar i bhFíor. Is é an optocoupler a úsáidtear anseo TLP521, a bhfuil voltas leithlis de 2500V. Sa chóras seo, is é 300V an voltas is mó den chuid tiomána, agus is féidir le 2500V sábháilteacht iomlán an chórais a áirithiú. I bhFíor 3, tá an optocoupler ceangailte i loighic dhearfach, is é sin, ionchur 1, agus tá an t-aschur 1. Chomh maith leis an TLP521, úsáidtear roinnt optocouplers ardluais 6N127 ag nasc na líne cumarsáide.
2.1 Roinn rialaithe
Is é croílár an chuid rialaithe TMS320F2812. Úsáidtear é i dtáirgeadh bord ICETTEK-2812-B (bord forbartha DSP le 2812). Chomh maith leis an DSP, tá sliseanna bainistíochta cumhachta ann freisin a dhéanann an 5V seachtrach go 3.3V. Cumhachtaithe ag.
Bailíonn an 2812 an comhartha luais, aiseolais reatha agus comhartha aiseolais ó thaobh an mhótair. Comhcheanglaíonn an DSP na trí chomhartha seo chun an comhartha rialaithe seachtrach a aschur. Is comhartha 0, 1 an comhartha overcurrent a chothaítear siar ón gcuid tiomána. Déanann an DSP monatóireacht ar an comhartha seo i gcónaí nuair atá sé ag obair. Nuair a dhéantar monatóireacht air, ciallaíonn sé go bhfuil an mótar ró-ualach, agus tugann sé comhartha láithreach chun an mótar a stopadh ó rothlach, ionas nach ndéanfaidh sé damáiste don mhótar. Agus rialtóir.
Is cainníocht dhigiteach é aschur comhartha rialú luas an DSP. Déantar an chainníocht dhigiteach seo a thiontú ina chainníocht voltas ag D / A chuig an MC33035 le haghaidh rialacháin luais. Úsáideann an córas sraithuimhir D / A 12-giotán (TLV5616), agus ansin amplification chéad chéim (LM358), ionas gur féidir an voltas aschuir a mhéadú de réir riachtanais mhótair éagsúla.
Déantar cumarsáid idir an TMS320F2812 agus an ríomhaire tríd an mbus 485. I rialú tionsclaíoch, tá an t-iarratas bus 485 an-choitianta, tá an t-achar tarchuir fada agus tá an fheidhmíocht seasmhach, mar sin roghnaíonn an córas an 485 bus le haghaidh tarchurtha.
2.2 cuid tiomána
Is é croílár rialaithe an chuid tiománaí MC33035, agus na feistí tiomána IR2183 agus IRGP50B60PD1. Mar chroílár rialaithe an chuid tiomána, déanann MC33035 idirdhealú a dhéanamh ar shuíomh an rotor mótair de réir an chomhartha poist a thugann an Mótarlann ar ais chun rialú a dhéanamh ar athrú an IGBT.
Cé go bhfuil saintréithe níos fearr ar an stát ag an IGBT, níl sé éasca fós an IGBT a mhúchadh ar dtús. Le linn na dífhabhtaithe, fuarthas amach go gcuirfeadh búire beag nuair a dhiúltaíodh an IGBT go gcuirfí an mótar chun teas suas nó fiú a dhó. Éilíonn sé seo bearta comhfhreagracha sa dearadh ciorcad, amhail friotóir a bhaineann leis an teirminéal aschuir IR2183 agus an nasc IGBT; ba chóir aird níos cúramach a íoc nuair a chuirtear an leagan amach PCB ar aghaidh, agus ba chóir go mbeadh an leagan amach siméadrach.
Déantar an luas mótair a choigeartú ag an bioráin rialaithe ar an roinn rialaithe a fhaigheann 11-bioráin MC33035 (ionchur neamh-inverting comhartha earráide). De réir an voltais seo, déantar comhartha modhnú leithead pulse (PWM) a ghiniúint go hinmheánach chun rialú a dhéanamh ar thrí aschur tiomána taobh ísle. Déantar luas an mhótair a choigeartú trí athrú a dhéanamh ar an leithead cuisle aschuir chun fad an IGBT a athrú ar an am.
2.3 cuid a thaispeáint
Is é an comhpháirt rialaithe is mó den chuid taispeáint AT89C51, agus tarchuirtear an t-ordú idir an chuid taispeána agus an chuid tiomána trí phort sraitheach AT89C51 agus 2812 (is é sin, trí chumarsáid). Tá an chumhacht 5V ag teastáil don chuid taispeána comhuaineach ag an roinn rialaithe.
Anseo, bailítear an luas ag deireadh comhaireamh an AT89C51 chun comhartha béilí aschur an Halla a bhailiú. Déantar an comhartha seo a thiontú go minicíocht agus a sheoladh chuig an taispeáint feadán digiteach seacht gcod. Anseo, feidhmíonn an AT89C51 mar mhéadar minicíochta.
