HARSVERT-VA控制系統(tǒng)介紹

1、HARSVERT-VA系列高壓大容量變頻器DSP控制系統(tǒng)介紹,北京利德華福電氣技術(shù)有限公司 產(chǎn)品開發(fā)部 2006-1-6,內(nèi)容提綱,概述 矢量控制原理介紹 硬件介紹 軟件介紹 嵌入式人機(jī)界面 調(diào)試工作要求,一、概述,為什么要開發(fā)DSP矢量控制系統(tǒng) 提升電機(jī)控制性能 提高轉(zhuǎn)矩/轉(zhuǎn)速動(dòng)態(tài)響應(yīng)性能 適應(yīng)低速大轉(zhuǎn)矩負(fù)載，如 礦井提升機(jī)，球磨機(jī)，輸煤機(jī)，等帶載啟動(dòng)場(chǎng)合 提升旋轉(zhuǎn)再啟動(dòng)性能 適用于反轉(zhuǎn)、惰走等場(chǎng)合帶載啟動(dòng) 保持公司產(chǎn)品的技術(shù)先進(jìn)性,二、異步電機(jī)矢量控制原理,2.1 三相異步電機(jī)數(shù)學(xué)模型 不同坐標(biāo)系下的異步電機(jī)等效模型 三相靜止坐標(biāo)系（a, b, c） 兩相靜止坐標(biāo)系（,） 兩相同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)

2、系（d, q） 電壓方程 磁鏈方程 轉(zhuǎn)矩方程 機(jī)械運(yùn)動(dòng)方程,二、異步電機(jī)矢量控制原理,2.2 矢量控制基本原理 在轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)定向的情況下（同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系） 轉(zhuǎn)子磁通幅值由定子電流d軸分量控制 當(dāng)轉(zhuǎn)子磁通幅值恒定時(shí)，轉(zhuǎn)矩與定子電流q軸分量成正比,二、異步電機(jī)矢量控制原理,2.3 實(shí)現(xiàn)矢量控制的關(guān)鍵問題 電機(jī)參數(shù)檢測(cè) 定子電阻Rs，定子電感Ls 轉(zhuǎn)子電阻Rr，轉(zhuǎn)子電感 Lr 定轉(zhuǎn)子互感Lm 轉(zhuǎn)子磁鏈觀測(cè) 轉(zhuǎn)子速度觀測(cè) 解耦控制,二、異步電機(jī)矢量控制原理,2.4 矢量控制原理框圖,三、DSP主控系統(tǒng)硬件介紹,3.1 主控系統(tǒng)框圖,三、DSP主控系統(tǒng)硬件介紹,3.2 DSP主控板特征 采用TI公司 TM

3、S320LF2407A主流DSP芯片 大容量在線可編程FPGA芯片 可轉(zhuǎn)換多達(dá)10路電壓電流模擬量信號(hào) MODBUS串行通訊（RS-422, DB-9接口人機(jī)界面） 總線式訪問光纖通訊板 24路PWM輸出 7路開關(guān)量輸入，7路開關(guān)量輸出,三、DSP主控系統(tǒng)硬件介紹,3.3 光纖通訊板特征 每相8個(gè)功率單元全雙工串行通訊 單片低功耗在線可編程邏輯器件（CPLD） 總線式訪問、控制,三、DSP主控系統(tǒng)硬件介紹,3.4 信號(hào)調(diào)整板 變頻器輸入側(cè) 3相電壓（電阻分壓），2相電流（互感器信號(hào)） 變頻器輸出側(cè) 3相電壓（電阻分壓），2相電流（霍爾信號(hào)） 外部模擬量檢測(cè)：1路交流，1路直流 測(cè)速碼盤信號(hào)接口

4、：1對(duì) PLC接口：7路開關(guān)量輸入，7路開關(guān)量輸出,三、DSP主控系統(tǒng)硬件介紹,3.5 電源板 提供多路220V AC/DC隔離電源 3.6 底板 3塊光纖通訊板，1塊主板，1塊信號(hào)調(diào)整板， 1塊電源板 無源底板,四、DSP主控系統(tǒng)軟件介紹,4.1 軟件基本功能 4.1.1 功率單元故障分類處理 輕故障，旁通故障，重故障 光纖通信故障，過壓，驅(qū)動(dòng)，過熱，欠壓，缺相，等 4.1.2 系統(tǒng)故障處理 過載保護(hù)：輕度過載，重度過載 過流保護(hù),四、DSP主控系統(tǒng)軟件介紹,4.1.3 三段式加減速曲線 4.1.4 電氣量調(diào)校、計(jì)算及顯示 電壓，電流，功率，功率因數(shù)，效率，等 4.1.5 MODBUS人機(jī)界

5、面串口通訊程序 4.1.6 共振點(diǎn)頻率跳躍 4.1.7 PLC邏輯處理,四、DSP主控系統(tǒng)軟件介紹,4.2 恒V/F控制相關(guān)功能（開環(huán)電機(jī)控制） V/F曲線調(diào)整（轉(zhuǎn)矩提升） 輸出電壓整定,四、DSP主控系統(tǒng)軟件介紹,4.3 矢量控制相關(guān)功能（閉環(huán)電機(jī)控制） 有速度傳感器 無速度傳感器 電機(jī)參數(shù)自動(dòng)檢測(cè) 零漂自動(dòng)校正 掉電重啟動(dòng),五、嵌入式人機(jī)界面,基本功能同目前產(chǎn)品 對(duì)應(yīng)新增軟件功能，人機(jī)界面新增操作 電機(jī)參數(shù)、電壓電流基值設(shè)定 輸入輸出電壓電流系數(shù)校正 零漂校正參數(shù)設(shè)定 電機(jī)參數(shù)自動(dòng)檢測(cè) 矢量控制：有（無）速度傳感器,六、調(diào)試工作要求,熟悉開環(huán)V/F調(diào)試內(nèi)容 熟悉矢量控制調(diào)試工作 掌握電機(jī)參數(shù)設(shè)定方法