DK31 DSP变频调速控制系统.docVIP

目 录 第一部分 直流无刷电机……………………………………………………………………………1 实验一 直流无刷电机原理实验……………………………………………………………………1 实验二 直流无刷电机转速控制实验………………………………………………………………3 第二部分 三相异步电机……………………………………………………………………………8 实验一 三相异步电机变频调速实验………………………………………………………………8 实验二 磁场定向控制（FOC）变频调速实验………………………………………………………21 实验三 直接转矩控制（DTC）变频调速实验………………………………………………………24 第一部分 直流无刷电机 实验一 直流无刷电机原理实验 一、实验目的 掌握直流无刷电机的组成、工作原理及特点。 初步了解DSP的工作原理。 了解DSP控制无刷电机的方法。 掌握工作特性的测定方法 1、分析掌握直流无刷电机的运行原理。 2、了解直流无刷电机的控制方法。 3、掌握直流无刷电机的工作特性及机械特性 1、测量定子绕组的冷态直流电阻 2、位置传感器的输出观测 直流无刷电机示波器 1件(自备) 、测量定子绕组的冷态直流电阻。 将电机在室内放置一段时间，用温度计测量电机绕组端部或铁心的温度。当所测温度与冷却介质温度之差不超过2K时，即为实际冷态。记录此时的温度和测量定子绕组的直流电阻，此阻值即为冷态直流电阻。 直流电源用上电枢电源先调到50V。开关S，R用1800Ω可调电阻 图1-1 三相交流绕组电阻测定 量程的选择：测量时通过的测量电流应小于额定电流的20%，约为50毫安，因而直流电流表的量程用200mA档，直流电压表量程用20V档。按图接线。把R调至最大位置，合上开关S，调节直流电源及R阻值使试验电流不超过电机额定电流的20%，以防因试验电流过大而引起绕组的温度上升，读取电流值，再读取电压值。 调节R使A表分别为50mA，40mA，30mA测取三次，取其平均值，测量定子三相绕组的电阻值，记录于表中。 表 室温 ℃ 绕 组 Ⅰ 绕 组 Ⅱ 绕 组 Ⅲ I（mA） U（V） R（Ω） R平均（Ω） 、位置传感器的输出观测 本实验装置所使用的直流无刷电机采用二二导通、三相六状态PWM调制方式。位置传感器输出信号为：011、001、101、100、110、010六种状态。不同的位置传感器对应着功率管的不同导通状态。 图把无刷电机的位置传感器的输出端连接至实验箱填入表 表（正转）：表（反转）：结果填入表 H1 H2 H3 1 1 0 H1 H2 H3 1 1 0 五、实验报告 1、计算三相绕组的直流电阻 直流无刷电机的工作原理 直流无刷电机应用 载入例程工作区 添加工程 打开bldc.c文件,配置如下图 点击,编译程序 下载程序 选中tk_bldc.out文件 点击Run,运行程序 改变Watch Window中可以改变SpeedRef,来改变转速及方向。 五、实验报告 1、PWM的产生原理及计算 2、PWM波形观察 3、HALL信号的观察 第二部分 三相异步电机 实验一 三相异步电机变频调速实验 一、实验目的 1、熟悉变频调速装置的基本组成及其原理； 2、掌握SVPWM的基本原理； 3、观察变频调速装置的主要控制波形。 二、预习要点 1、分析掌握三相异步电机工作原理； 2、掌握SVPWM产生原理; 3、了解异步电机控制方法。 三、实验项目 图3-1 系统框图 1) SVPWM 的介绍 Space Vector PWM(SVPWM）译成中文是电压空间矢量 PWM。SVPWM 是把 PWM 逆变器与电机看成一体，作为执行机构，着根于如何产生恒定的圆形磁场。由于交流电动机需要输入三相正弦电流的最终目的是在电动机控制下形成圆形旋转 磁场，从而产生恒定的电磁转矩，而 SVPWM 就是着根于如何产生恒定的圆形磁场，其控 制电机效果比以往的 SPWM 更好。 2) 空间矢量定义 （1）电压空间矢量 图3-2 电压空间矢量 u A 0， uB 0， uC 0为相定子电压空间矢量。ABC 坐标表示在空间静止的电动机三相绕组的轴线。电动机正常运行时，向 A,B,C 通入三相相位差 120°的正弦电压，相当于 u A 0， uB 0， uC 0 沿 A,B,C 方向其幅值随时按正弦规律波动，就这三相定子电压空间矢量 u A