基于dsPIC30F4012的冰箱制冷壓縮機控制器
摘要:基于dsPIC30F4012設(shè)計一種用于冰箱制冷壓縮機的無刷直流電機控制系統(tǒng)。其驅(qū)動電機通過三段式升頻升壓法啟動,當運行至滿足自同步速度時,單片機通過檢測電機的端電壓獲取轉(zhuǎn)子的換相點,并通過PID算法提高系統(tǒng)的控制魯棒性。經(jīng)測試,該系統(tǒng)具有良好的穩(wěn)定性和可控性,既降低成本,又控制靈活,具有較高的實用價值。
關(guān)鍵詞:無刷直流電機(BLDC);數(shù)字信號處理器(DSP);脈沖寬度調(diào)制(PWM);PID算法;dsPIC30F4012
1 引言
家用冰箱壓縮機的驅(qū)動電機一般采用單相異步電動機。為了提高冰箱的綜合性能,省電降噪,提高冰箱制冷系統(tǒng)的工作效率,需對壓縮機電機進行調(diào)速控制。無刷直流電機BLDC(brushless DC motor)既具有交流電機結(jié)構(gòu)簡單,運行可靠,維護方便的優(yōu)點,又具有直流電機運行效率高和調(diào)速性能好的優(yōu)點,因此,這里采用dsPIC30F4012設(shè)計一種用于冰箱制冷壓縮機的無刷直流電機控制系統(tǒng)。
2 系統(tǒng)控制方案
該系統(tǒng)設(shè)計采用轉(zhuǎn)速、電流、位置三閉環(huán)控制方案,可獲得良好的控制性能,控制原理如圖1所示。
由于電機啟動時反電勢為零或很小,采用三段式升頻升壓法使電機啟動,這個過程主要由軟件實現(xiàn),通過給被控電機提供頻率越來越高的驅(qū)動信號,同時不斷提高驅(qū)動信號的占空比,待電機達到一定速度時再轉(zhuǎn)向白同步運行方式。自同步運行時。單片機通過檢測反電勢過零點確定電機位置,再根據(jù)位置信號改寫OVDCON(控制寄存器)值,逆變器采用pwm_on調(diào)制方式,即各個功率器件在導通的前60°進行PWM調(diào)制,后60°保持恒通的兩兩導通方式。該導通方式繞組利用率高,電機出力最大,平穩(wěn)性最好,且PWM調(diào)制方式控制簡單,無控制死區(qū),能有效抑制換向轉(zhuǎn)矩脈動,顯著提高電機的運行性能。
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