基于DSP的通用變頻器技術(shù)

　　1.3 系統(tǒng)控制算法軟件實(shí)現(xiàn)

　　DSP數(shù)字控制能夠?qū)崿F(xiàn)較之模擬控制更為高級(jí)而且復(fù)雜的控制策略，與模擬控制電路相比較，數(shù)字控制電路擁有更多的優(yōu)點(diǎn)。由數(shù)字PID代替?zhèn)鹘y(tǒng)的模擬PID具有設(shè)計(jì)周期短、靈活多變易的控制策略和電磁干擾小等優(yōu)點(diǎn)。數(shù)字控制系統(tǒng)主程序圖如圖5所示，主程序模塊主要功能是完成系統(tǒng)的初始化，PLL時(shí)鐘的設(shè)定：DSP工作頻率設(shè)為20 MHz；輸入輸出端口初始化。事件管理器初始化；定時(shí)器1、2、3的設(shè)定、全比較PWM單元設(shè)定、死區(qū)單元設(shè)定；QEP工作方式設(shè)定。中斷管理初始化：中斷除復(fù)位、NMI位，只允許PDPINT、中斷3。PDPINT是功率設(shè)備保護(hù)中斷，中斷3用于系統(tǒng)完成控制算法。

圖5 數(shù)字控制系統(tǒng)主程序圖

　　2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析

　　試驗(yàn)條件：輸入電壓是三相交流380 V±15%，電機(jī)型號(hào)為Y160L-4，額定功率為15 kW，額定電壓為380 V（Y型），額定電流為30 A，額定轉(zhuǎn)速為1 440 rp。

　　為了驗(yàn)證數(shù)字控制用于調(diào)速的變頻器的可行性，設(shè)計(jì)了基于TMS320F2812的試驗(yàn)機(jī)。系統(tǒng)輸入電壓為交流380 V，測(cè)量?jī)x器為Agilent54622A示波器，高壓探頭衰減系數(shù)100：1，頻率設(shè)定值為變頻器液晶面板顯示值。A、B兩點(diǎn)的電壓波形如圖6、圖7所示。以實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以看出，設(shè)計(jì)方案具有一定的可行性。采用基于高速DSP的SPWM方式控制的逆變器，其輸出的波形具有較好的正弦波，諧波優(yōu)化程度高，大大減少了諧波損耗，提高了電壓的利用率，增加了系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)的平穩(wěn)性。但由于沒(méi)有結(jié)合波形控制技術(shù)，在帶整流負(fù)載時(shí)的輸出波形有一定的畸變。

圖6 20.001HZ時(shí)A、B線電壓波形

圖7 14.99HZ時(shí)A、B線電壓波形

　　數(shù)字控制變頻器相對(duì)模擬控制變頻器具有不可比擬的優(yōu)勢(shì)，如減少了體積和重量，提高了控制精度，方便維修升級(jí)。隨著控制理論與實(shí)施手段不斷完善以及DSP價(jià)格不斷降低，數(shù)字控制變頻器將成為重要的研究方向。