石油振动筛基于DSP的无刷直流电机控制系统研究

    安平县哲鸿石油矿筛网厂是一家专业生产石油振动筛为主的生产企业,我厂拥有一批一流的防护网设计、生产、施工人员,技术人员具有相关专业学历及丰富的施工工作经验,能为客户及工程部门提供技术咨询及施工指导。

    对于石油振动筛的速度、转矩控制精度要求高的场合,通常采用磁场定向控制或直接转矩控制才能满足控制要求,本文所设计的方案是基于霍尔位置传感器的正弦波无刷直流电机速度闭环控制方案,主要适用于低沉本、低噪声、对控制精度要求相对较低、节能要求高、负载转矩变化不大的场合,如风机。石油振动筛的系统实现的主要功能:线电压控制、方波启动控制、步进式转速PI闭环控制、领先角控制、过流、过压、欠压保护等。基于TMS320F2812的正弦波无刷直流电机的控制系统方案,包括系统的硬件设计、软件设计以及实验结果分析。

    石油振动筛正弦波无刷直流电机控制系统主要由以下几部分构成:整流滤波电路、开关电源模块、基于TMS320F2812的控制电路模块、逆变驱动隔离电路、IPM模块、霍尔位置信号检测电路、欠压/过流检测电路、母线过压和过流检测电路、无刷直流电机。本方案采用高性能的32位数字信号处理器TMS320F2812作为主控制器,以满足控制系统的实时性要求;石油振动筛的设计了独立的开关电源模块,以适应控制系统多路电源电压的需要;为简化电路的设计、提高电机的控制性能,逆变驱动部分采用高性能的IPM模块PS21965-A;为提高电路的可靠性,在控制电路与逆变驱动电路之间设置了逆变驱动隔离电路;另外,还设计了石油振动筛基于霍尔电压传感器和霍尔电流传感器的过压和过流电流检测电路。
    本文首先介绍了石油振动筛永磁无刷直流电机线电压控制技术;然后分析了线电压控制方式下,新的PWM调制波优化方案,即两相马鞍形PWM控制方法,通过MATLAB仿真分析了两相马鞍形PWM控制方法的优点及可行性;最后分析了线电压控制方式下,相关的控制算法,包括正弦波无刷直流电机的方波启动控制算法、两相马鞍形PWM计算方法以及领先角调整技术等。石油振动筛正弦波无刷直流电机的控制算法还包括转子位置的估算以及转速计算算法,这些将在后续章节中谈到。
石油振动筛

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