[实用新型]一种风电变桨系统全数字交流异步伺服电机驱动器

摘要

一种风电变桨系统全数字交流异步伺服电机驱动器，属于交流异步伺服电机技术领域。包括DSP系统(U1)、CPLD系统(U2)、电机编码器电路(F1)、桨距角编码器电路(F2)、电压电流检测电路(F3)、IPM及其驱动电路(F4)、RS485通讯电路(F5)、CAN通讯电路(F6)。优点在于：1)采用全数字化控制，集成度高，控制性能稳定可靠；2)采用异步电机控制，系统环境适应能力强；3)采用双编码器冗余控制，充分保障风机系统安全；4)采用RS485通讯作为人机接口，便于远程监控和调试。

主权项

一种风电变桨系统全数字交流异步伺服电机驱动器，包括DSP系统(U1)、CPLD系统(U2)、电机编码器电路(F1)、桨距角编码器电路(F2)、电压电流检测电路(F3)、IPM及其驱动电路(F4)、RS485通讯电路(F5)、CAN通讯电路(F6)；其特征在于：电机编码器电路(F1)输出的增量式信号A、B与DSP系统(U1)的捕获管脚106、107相连，将电机编码器的增量式信号传递给DSP系统(U1)，电机编码器电路(F1)的串行数据输入信号SEIAL_DATA1、同步时钟信号CLOCK_OUT1与CPLD系统(U2)的管脚25、24相连，将电机编码器的绝对式信号传递给CPLD系统(U2)；桨距角编码器电路(F2)的串行数据输入信号SEIAL_DATA2、同步时钟信号CLOCK_OUT2与CPLD系统(U2)的管脚23、22相连，将桨距角编码器的绝对值信号传递给CPLD系统(U2)；CPLD系统(U2)通过并行总线连接到DSP系统(U1)，将采集到的电机编码器和桨距角编码器的绝对位置信号传递给DSP系统(U1)，上述两编码器绝对值信号检测时钟信号由DSP系统(U1)的管脚119输出给CPLD系统(U2)的87管脚；电压电流检测电路(F3)用于检测母线电压和电机U相和W相电流，其输出端分别接DSP系统(U1)的模拟量信号输入通道管脚173、174、172，将检测到的母线电压信号Udc及电机定子U相和W相电流信号Iu、Iw上传到DSP系统(U1)；DSP系统(U1)输出6路PWM信号PWM1-6至IPM及其驱动电路(F4)控制电机旋转，DSP(U1)还通过通用I/O管脚104输出开关量信号给IPM及其驱动电路(F4)控制电机的制动；IPM及其驱动电路(F4)输出一路故障保护信号PERR给DSP系统(U1)的PDPINT外部中断管脚110；RS485通讯电路(F5)输出接收信号SCIRXDB到DSP系统(U1)的91管脚，DSP系统(U1)通过管脚90输出发送信号SCITXDB给RS485通讯电路(F5)，DSP系统(U1)还通过通用I/O管脚63输出开关量信号控制RS485通讯收发转换；CAN通讯电路(F6)输出接收信号CANRXA到DSP系统(U1)的89管脚，DSP系统(U1)通过管脚87输出发送信号CANTXA给CAN通讯电路(F6)。