配套例子详细设计说明书

通通用详细设计说V1.0–Apr27,19,InnovationFirstRoadScienceParkHsin-Chu 300:886-3-578-6005Fax:886-3-578-4418术文件及规格为之版本。若因贵公司使用本公司之文件或产品，而涉及第三人之专利或著作权等智能财之应用及配合时，则应由贵公司负责取得同意及，本公司仅单纯贩售产品，上述关于同意及，非属本公司应为保证之责任。又之正式，本公司之所有产品不得使用于医疗器材，维持生命页概 数据电 通口电 接口电 IPM驱 程序结 的实 IRQ3中断服务程 IRQ4中断服务程 IRQ6中断服务程 参考文 概1-1硬件原主控板原理图如图2-1所示，MCU采用SPMC75F2313A，采用42脚SDIP封装。流电流、电压2A/D转换，电位器1AD转换，预3AD转换信电路使用全双工的RS-232通口。

C

M2-12-2所示，板上共有开关功率器件、功率电源供给、驱动电源供给、电压、TOP233Y实现，产生系统使用的12V，15V工作电源。信号使用高速光电器件6N137完成主控板与功率板间信号的电气，同时使用反向器改变信号极性以符合系统需要。

DDLL

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WMWP

EMIEM

2-2 —16位u’nSP处理 —可同时处理三路捕获输 —可产生三 方式

32KW(32K×16) 2KW(2K×16) 工作温度：-40℃～85

可编程的换速率，最大转换速 —能够产生三相六路可编程 波 、 —提

— —可产生二路 ——16KeyKey2-3MCUcrystal有 按键 MCP4周期中断(IRQ3)外部错误输入2(IRQ0)数据电EEPROM数据存贮电路如图2-4所示。电路以4KBit的EEPROMAT24C04为构成SPMC75F2413A通过软件模拟IIC时序的方式AT24C04图2-4电路原理个引脚，每个引脚上并列的3个按键之间不能同时按下。）KeyKeyKeyKeyKeyKey KeyKeyKey 2-532+ 12-6显示驱动接口2-7所示，这部分是一个57段数码管（6LED当作一位数码管）74HC595595进行驱动，而阴极通过74HC595驱动的三极管进行驱动。 B D F 07904028010605032-72-8123452-92-102-11压工作电源和IPM的15V驱动电源。2-12图2-13是IPM驱动电路实现高压直流和CPU部分的电气保护MCU图中的6N137为高速光耦，其完成信号的，为了保证信号的极性和驱动能力，在光耦过后使用74HC04将图2-13PM驱动电IPM功率放大如图2-14，IPM功率模块采用仙童公司的FSBB20CH60，它最大耐压600V，最大电流IPMIPM直流电压电流检测电路原理如图2-15LM358HCNR200后变为ogog2-15 18550R70+ 38050R76R75FAN2-162-17 +C81 0.1uF 1232-18程序设计 3-1外外模 或调或 号 号息 息处 处 信号3-2 RAM占 VVVF控中的规则采样法是从电源的角度出发，追求输出一个频率和电压可调、三相对称 当用三相平衡的正弦电压相交流电动机供电，电动机的定子磁链空间矢量幅值恒定，并以恒速（磁链圆BAC3-3矢量相加形成一个合成电压空间矢量u是一个以电源角频率ω速度旋转的空间矢量。uuAuB uRI

med

uejt

或 j(t/

u

j

该式说明，当磁链的幅值muf成正比，3-4所示是一个典型的电压型逆变器。利用这种逆变器功率开关管的开关状态和顺序+-3-4V1～V66个功率开关管，a、b、c3个桥臂的开关状态。约定：当上可以推导逆变器输出的线电压电压矢量U

为

UT态矢量 UAB 0 BC DC 1三相逆变器输出的相电压矢量U

UT与开关状态矢量 cT的关系CUA U1 B DC 2式中UDC是直流电源电压，或称总线电压abc000000000100--0-1100-010---0011-0001--0-101-0111000000U300、O111。其O000O111称为零矢量。3-5给出了八个基本电压空间矢量的大小和位置，其中非零矢量的幅值相同，相邻的矢量间隔60°，而两个零矢量幅值为零，位于中心。2 1 2

ABC-

2

1UUd

U2 2 2 U2

0U 3 3B0q U 2C的分量，转换结果见表3-2和图3-5所示。abc0000010023011016U01016U011—2300011612101161211100q（（（12,12 （16,123-5当逆变器单独输出基本电压空间矢量U0时，电动机的定子磁链矢量的失端从C到D沿平行于U03-6D点时，如果改基本电压空间矢量U60次单独输出后，定子磁链矢量失端的运动轨迹是一个正六边形，如图3-6所示。在图3-7中Ux和Ux60代表相邻的两个基本电压空间矢量；Uout是输出的参考相电压矢量，其幅值代表相电压的幅值，其旋转角速度就是输出正弦电压的角频率。Uout可以由Ux和Ux60线性时间组合来合成，它等于t1T倍的Ux和t2T倍的Ux60的矢量和。其中t1和t2分别是Ux 是Uout作用的时间 3-6U3-7按照这种方式，在下一个TUx和Ux60的线性时间组合，但作用的时间t1和t2与上一次的不同，它们必须保证所合成的新的电压空间矢量Uout'与原来的电压空间矢量Uout的幅值相如此下去，在每一个T期间，都改变相邻的基本矢量的时间，合成的电压空间矢量的幅值都相等，因此，在T取足够小时，电压空间矢量的轨迹是一个近似圆形的正多边形。

倍的Ux和

倍的Ux60 t1Ut2

T U T T t out 2t 2 可以事先选定；Uout可以由

F曲线确定；可以由输出正弦电压的角频率 的乘积确定。因此，当已知两相相邻的基本电压空间矢量Ux和Ux60后，就可以根据（3-13）来确定t1和t2t1和t2还有另一种确定的方法UoutUx和Ux60dq中时，（式3-10）

t1 Ux60d1Uoutd Tt T2 x60qoutq 当已知逆阵

Ux60d和Uoutdq

outd后，就可以确定t1 x60q outqt2在图3-4中，当逆变器单独输出零矢量O000和O111时，电动机的定子磁链矢量是不动的。 期间插入零矢量t0，使： t1t2 点地插入到磁链轨迹中，但作用的时间和仍为t0，这样可以减少电动机转矩的脉动。将图3-6划分6个区域，成为扇区。每个区域都有一个扇区号（如图中0、1、2、3、4、5。确定Uout位于那个扇区是非常重要的。因为只有知道Uout位于那个扇区，才能知道用哪一对相邻的基本电压矢量去合成Uout确定Uout所在的扇区号有两第一种，当Uout以dq坐标系上的分量形式Uoutd、Uoutq给出时，先用下列计算式计算B0、和B2B0 Bsin

B2sin

qsinP4sign(B22sign(B1sign(B0 然后，根据P值查表3-3，既可以确定扇区号。P123456150324第二种，当Uout以幅值和相角的形式给出时，可以直接根据相角来确定它所在的扇区当由六个基本电压矢量合成的Uout近似圆形轨迹旋转时，其圆形轨迹的旋转半径受六个基本电因此，Uout的最大幅值（也就是最大轨迹圆的半径）是 3-8Uout 产生多种多样的电压空间矢量波。选择的原则：目前比较流行的是七段式电压空间矢量34段相邻的两个非零矢量组成，3段零矢量分别位于的开始、中间和结尾，如图3-8所示。本应用例选用七段式电压空间矢量波形。其中每个扇区Ux和Ux60的选择顺序如图3-9所示。即0Ux＝U0和Ux60＝U60；在1Ux＝U120和Ux60＝U60；在2扇区，Ux＝U120和Ux60＝U1803扇区，Ux＝U240和Ux60＝U180；在4扇区，Ux＝U240和Ux60＝U3005扇区，Ux＝U0和Ux60＝U300。这样选择所产生的七段式电压空间矢量波形如3-10所示。每个波的零矢量和非零矢量施加的顺序，以及所对应的时间都可以3-10q（d（ 电动机的正反转时，每个扇区的两个相邻基本矢量Ux和Ux60的选择顺序不变。也就是说，ttt1t2tt2t1ttt1t2tt2t1t （a）第0扇 （b）第1扇（c）第2扇（d）第3扇（e）第4扇（f）第5扇 输出相关的IO口、与MCP4的输出相关的中断、S发生的相位累加器、相位增量寄存器、幅系统会定时（这个时间根据加时间计算）检查当前的设定频率是否和目标工作频率相等，如不等则以一定的速度（这个时间根据加时间和基频频率计算）近目标频率，直至目标频率。了防止在参数修改过程被周期中断打断，同时又要保证周期中断的实时响应，系统使用参数N 这部分主要包括系统电流采样、工作电压采样、模拟频率设定几个部分。所有功能是使用压、过热、短路几部分。其中过压、欠压、过流保护主要是通过相应的硬件电路后经过AD转换3-412345678其它错其它错误过流过压信号出错3-127)3-50003表3-值是出厂的默认值；数据的放大系数是指当数据为带小数的数据时，为了数据存贮和设置方便，将XX40”，1”，则为不带小数的，数据40”为只能在停机状时设置，”为任何时候只，“”为只有输正确后设置，”为保留项，在当前系统中不使用。数据的最大最小值用来在数据设置时防止设置无效数据；实际的数CA这是人机交互的一部分，主要是动态扫描一个5（6位LD当作一位数码管将显示缓冲区中的内容显示在数码管上。而显示缓冲区中内容会