基于多片DSP的高压变频控制器研究与开发.pdf

《基于多片DSP的高压变频控制器研究与开发.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、ELECTRICDRIVE2011Vo1．41No．10电气传动2011年第41卷第1O期基于多片DSP的高压变频控制器研究与开发张坤鳌(西安科技大学计算机学院，陕西西安710054)摘要：目前，国产高压变频控制器普遍采用“1片DSP+13片CPLD”结构，其中DSP用来计算控制与系统保护，而CPLD则用来产生并分配PWM脉冲和故障诊断。尽管这种结构技术比较成熟，但存在许多缺点如：元器件多，设备制造成本偏高，可靠性差。与此对照，基于4片DSP开发高压变频控制器却具有明显优点，提出了用4片DSP开发高压变频器技术方案：变频控制和人机交互仍由1片DSP完成，而PWM脉冲产生与分配和故障诊

2、断则由3片DSP完成。最后经过验证，以此开发设计出该种类型控制器，实时性较高，PWM脉冲丢失较少，结构简单，成本较低，可以很好地满足应用要求。关键词：高压变频；PWM脉冲；数字信号处理器；复杂可编程逻辑器件中图分类号：TM343文献标识码：AResearchandDevelopmentofHigh—voltageConverterControllerBasedonDSPsZHANGKun—ao(CollegeofComputerScienceandTechnology，Xi’anUniversityofScienceandTechnology，Xi’an710054，Shaanxi，

3、China)Abstract：Currently，thedomestichighfrequencycontrolleriscommonlyused，“1DSP+13chipsofCPLD”structure，theDSPisusedtocalculatethecontrolandsystemprotection．andtheCPLDisusedtOgener—ateanddistributePWMpulseandfaultdiagnosis．Althoughthisstructuretechnologyisrelativelymature，buttherearemanydrawbac

4、kssuchas：morecomponents，highequipmentcosts，lessreliable．Bycontrast，fourDSPdevelopmentinhigh—voltageconvertercontrollerhaveobviousadvantages．FourDSPhigh—voltageconvertertechnologydevelopmentschemewasproposed，thatfrequencycontrolandhuman—computerinteractionisstillcompletedbyaDSP，howevergeneration

5、anddistributionofPWMpulse，andsystemfaultdiagnosisaredonebythethreechipsofDSP．Finally，itisproventhatthedevelopmentanddesignofthistypecontrollerhasthead—vantagesofreal—timehigh，PWMpulselessloss，simplestructure，lowcost。canwellmeettheapplicationre—quirements．Keywords：high—voltageconverterlPWMpulse；

6、digitalsignalprocessor；complexprogrammablelogicde—vice以风机、水泵为主，高压大功率交流电机广泛级阶段，仅有少数具备科研能力或资金实力的个地应用于钢铁、石油、煤矿、给排水等各个工业领别企业从事高压变频器的研究开发，控制器普遍域，消耗的电能占电动机总耗能的7O以上。这采用DSP+CPLD结构，这些设备存在多种不足，些电机功率介于200~5000kW、电压介于3～10如：功能不完善，精度低，控制结构复杂，硬件设计kV之间，仅有5的电机采用V／f控制方式进技术难度大，软件开发周期长，设备制造成本偏行了变频调速改造，绝大多数高压电机仍然以工

7、高，性能差，可靠性差，触发脉冲丢失较多，输出波频恒速运行，使用挡板或机械式控制阀来调节风形畸变率偏高等缺点，而采用4片DSP设计开发量或水压，工作效率低下，能源浪费严重。如果使控制器则可以避免这些缺点。用高压变频技术调节，则可以节能l5～2O％。1高压变频工作原理高压变频控制技术的核心是高压变频器的控制器设计，目前，国内高压变频器的设计制造还处于初级联多电平高压变频器拓扑结构图如图1所基金项目：陕西省教育厅科研计划资助项目(2010JK664)作者简介：张