[实用新型]基于DSP新型固定矢量合成的异步电机三电平直接转矩控制系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及对异步电机控制优化技术领域，具体为一种基于DSP新型固定矢量合成的异步电机三电平直接转矩控制系统。

背景技术

自从电力电子技术发展以来，电机的控制系统也越来越复杂，设计出的控制种类也越来越多，同时用户对电机功能和稳定性的要求也越来越高，为了满足电机控制系统的安全稳定运行，需要对电机控制方式进行优化，现有的电机计算比较繁琐，响应慢以及性质容易受电机参数等影响。同时两电平的逆变器的拓扑结构会有较高的通态损耗、开关损耗、输出滤波电感损耗，效率也不高；传统的固定合成矢量法在控制电机时转速与转矩存在波动，稳定性差，同时中点电位存在偏移，这给电机稳定高效的运行带来较大影响。

目前固定矢量和多电平的电机控制较少使用，这种控制方法的优点是控制结构简单、动态响应快及鲁棒性高，本实用新型公开了一种更加安全、可靠、智能的基于DSP新型固定矢量合成的异步电机三电平直接转矩控制系统，采用NPC型三电平逆变器拓扑结构来减少通态损耗、开关损耗、输出滤波电感损耗，提升效率的同时利用新型固定矢量合成法，对中点电位进行控制，减少中点电位的不平衡给电机带来波动，利用DSP来控制固定矢量合成，可实现人机交换控制，很大程度上减少人为控制产生的错误，可使电机准确稳定的运行，最大程度避免了生命安全和财产的损失。

实用新型内容

本实用新型目的是提供一种基于DSP新型固定矢量合成的异步电机三电平直接转矩控制系统，已解决现有技术可靠性和安全性上的难题。

为了达到上述目的，本实用新型所采取的技术方案为：基于DSP新型固定矢量合成的异步电机三电平直接转矩控制系统，其特征在于包括：供电模块、数据传输模块、主回路电路模块、控制回路模块；供电模块包括交流电源和整理电路，将交流电整流成直流电送入主回路中NPC型三电平逆变电路中；数据传输模块包括用于串口通信的RS232总线、RS485总线和CAN总线；主回路电路模块包括NPC型三电平逆变电路、电压检测电路、光耦隔离驱动电路、电流检测电路、光电编码器以及交流异步电机，当NPC型三电平逆变电路接收到交流电后在送入异步电机中外还送入辅助电路处理准备向控制回路模块传输数据，同时光电编码器将电机信号转换成数字信号送入控制模块；控制回路模块包括TMS320LF2407系列的DSP、PC、键盘、LED；当电机运行经过一系列电路作用再由DSP控制新型固定矢量合成来控制异步电机的运行，这样就可以解决电机在运行中存在的问题。

所述的基于DSP新型固定矢量合成的异步电机三电平直接转矩控制系统，其特征在于：供电模块包括交流电源和整理电路；交流电源是工频50Hz的交流电，整流电路是将交流电整流直流电的电路。

所述的基于DSP新型固定矢量合成的异步电机三电平直接转矩控制系统，其特征在于：数据传输模块包括用于串口通信的RS232总线、RS485总线和CAN总线；RS232总线实现检测以及驱动电路和TMS320LF2407系列的DSP的连接，将经各部分电路处理的数据向DSP传输，RS485总线是实现DSP与交流异步电机的连接，将新型合成的固定矢量输入异步电机中，CAN总线实现键盘和PC之间的连接，完成人机数据的传送。

所述的基于DSP新型固定矢量合成的异步电机三电平直接转矩控制系统，其特征在于：主回路电路模块包括NPC型三电平逆变电路、电压检测电路、光耦隔离驱动电路、电流检测电路、光电编码器以及交流异步电机；NPC型三电平逆变电路具有27种开关量，将直流电逆变成符合要求的交流电，此逆变电路具有较好的控制作用，电压和电流检测电路是将经逆变成的交流电经这些辅助电路进行检测输出满足要求的交流电，光耦隔离驱动电路是为了进行间接驱动，避免直接驱动带来的影响，光电编码器将交流异步电机信号转换成数字信号输入DSP进行处理，其中光电编码器采用奥的斯型号为DAA633D2的光电编码器。

所述的基于DSP新型固定矢量合成的异步电机三电平直接转矩控制系统，其特征在于：控制回路模块包括TMS320LF2407系列的DSP、PC、键盘、LED；PC和TMS320LF2407系列的DSP连接，键盘通过CAN总线与PC连接，进行合成矢量的输入，LED同样与PC连接，用于数据的实时显示监控。