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1、第29卷第4期煤矿机械Vol129No142008年4月CoalMineMachineryApr.20083基于DSP的直流斩波调速系统设计郭殿林,王印秋,闫大新(黑龙江科技学院电气与信息工程学院,哈尔滨150027)摘要:针对传统电机车电阻调速时消耗大量能量的缺点,设计了以DSP为控制核心的直流斩波调速系统,该系统通过调节单相六重BUCK斩波器的占空比完成前级直流变换,采用转速和电流的防积分饱和PI调节,完成斩波器调速的双闭环控制,实验表明该系统具有良好的动静态性能,相对于基本斩波电路具有很强的抗干扰性和实用价值。关键词:DSP;直流斩波
2、;变换器中图分类号:TM46;TM714.3文献标志码:A文章编号:100320794(2008)0420133203DesignofSpeedRegulationSystemofDCChoppingBasedonDSPGUODian-lin,WANGYin-qiu,YANDa-xin(CollegeofElectricandInformationEngineering,HeilongjiangInstituteofScienceandTechnology,Harbin150027,China)Abstract:Aimingtothedis
3、advantagewhichmostenergyisdepletedintraditionalresistanceregulatedDCmo2tor,aspeedregulationsystemofDCmotorbasedonDSPisproposed.Inthesystemthesingle-phasesixmultiplexBUCKchopperisusedtorealizetheformerDCconversionbyadjustingratio,rotatespeedandcur2rentPIregulatorpreventingi
4、ntegralsaturationareintroducedtoaccomplishdouble-loopcontrolofchopperspeedregulation,experimentsindicatethesystemhaswelldynamicandstaticcharacteristic,thehighanti-jammingcharacteristicsrelativetothebasicBUCKcircuitandpracticalmerit.Keywords:DSP;DCchopping;conversion1总体方案2主
5、电路拓扑系统如图1所示。考虑到煤矿电机车为直流电系统主电路前级采用单相六重BUCK电路实现机的现状,为了增强系统的可靠性,系统主电路的结电压DC550V到DC500V或DC250V的变换。图2构为多重斩波电路和电流可逆斩波电路。DSP2812所示为单相六重斩波电路,对于它的控制采用移相及其外围电路组成控制环节完成直流电压、转速和触发控制,S1、D1、L2,S2、D2、L3,S3、D3、L4为一组电流的测量,控制和状态信号的处理,PWM波形的BUCK电路,采用相同的触发信号;S4、D4、L5,S5、D5、产生;司机控制器完成系统转速信号的给定
6、;测量单L6,S6、D6、L7为另一组BUCK电路,采用移相180°的元完成对直流电机的转速和电流反馈信号的调理;逻辑控制单元实现牵引控制信号,制动控制信号,主触发信号。为了产生相同延迟时间的触发信号,断路器状态信号,快熔触点信号,主电路过压、欠压,DSP输出的2路信号通过CPLD逻辑电路来分出6功率元件的过流、温度检测,以及IGBT驱动信号的路信号。移相触发信号的产生如图3所示,即CM2输出控制。PR1=比较值,CMPR2=T1PR-比较值,用PWM1触发其中一组斩波电路的S1、S2、S3三个开关管,PWM4触发另一组斩波电路S4、S5、
7、S6三个开关管。图1系统原理图图2单相六重斩波电路矿井电机车在实际运用中,有牵引工作状态、制3黑龙江教育厅资助项目(11511341)动工作状态和停机工作状态之分。另外,电气制动—133—©1994-2009ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved.http://www.cnki.netVol129No14基于DSP的直流斩波调速系统设计———郭殿林,等第29卷第4期工作状态又有电阻制动工作状态和再生制动工作状本系统采用复合式光电编码器进行速度检测。态之分
8、。为满足上述数种工作状态对斩波器电路的它是一种带有简单磁极定位功能的增量式光电编码要求,设计时后级采用电流可逆斩波电路完成电机器,共有12路信号输出,A、A、B、B、Z、Z,以及
