HARSVERT-VA控制系统介绍

HARSVERT-VA系列高压大容量变频器DSP控制系统介绍北京利德华福电气技术有限公司产品开发部2006-1-6内容提纲概述矢量控制原理介绍硬件介绍软件介绍嵌入式人机界面调试工作要求一、概述为什么要开发DSP矢量控制系统提升电机控制性能提高转矩/转速动态响应性能适应低速大转矩负载，如矿井提升机，球磨机，输煤机，等带载启动场合提升旋转再启动性能适用于反转、惰走等场合带载启动保持公司产品的技术先进性二、异步电机矢量控制原理2.1三相异步电机数学模型不同坐标系下的异步电机等效模型三相静止坐标系（a,b,c）两相静止坐标系（α,β）两相同步旋转坐标系（d,q）电压方程磁链方程转矩方程机械运动方程二、异步电机矢量控制原理2.2矢量控制基本原理在转子磁场定向的情况下（同步旋转坐标系）转子磁通幅值由定子电流d轴分量控制当转子磁通幅值恒定时，转矩与定子电流q轴分量成正比二、异步电机矢量控制原理2.3实现矢量控制的关键问题电机参数检测定子电阻Rs，定子电感Ls转子电阻Rr，转子电感Lr定转子互感Lm转子磁链观测转子速度观测解耦控制二、异步电机矢量控制原理2.4矢量控制原理框图PIK1mL1PIPIdq变频器abcIMdq转子磁链观测器sˆ*sl*sdi*sqisdisqi*sqv*sdv*sv*svsisisvsvsqcvsdcvK2转速给定值abc转速估计值磁链给定转子磁链角度转矩给定三、DSP主控系统硬件介绍3.1主控系统框图UVW变频器光纤板U光纤板V光纤板W信号调整板DSP主控板电源板下行光纤上行光纤下行光纤上行光纤下行光纤上行光纤传感器DCS控制系统DSP控制系统人机界面底板PLC三、DSP主控系统硬件介绍3.2DSP主控板特征采用TI公司TMS320LF2407A主流DSP芯片大容量在线可编程FPGA芯片可转换多达10路电压电流模拟量信号MODBUS串行通讯（RS-422,DB-9接口人机界面）总线式访问光纤通讯板24路PWM输出7路开关量输入，7路开关量输出三、DSP主控系统硬件介绍3.3光纤通讯板特征每相8个功率单元全双工串行通讯单片低功耗在线可编程逻辑器件（CPLD）总线式访问、控制三、DSP主控系统硬件介绍3.4信号调整板变频器输入侧3相电压（电阻分压），2相电流（互感器信号）变频器输出侧3相电压（电阻分压），2相电流（霍尔信号）外部模拟量检测：1路交流，1路直流测速码盘信号接口：1对PLC接口：7路开关量输入，7路开关量输出三、DSP主控系统硬件介绍3.5电源板提供多路220VAC/DC隔离电源3.6底板3块光纤通讯板，1块主板，1块信号调整板，1块电源板无源底板四、DSP主控系统软件介绍4.1软件基本功能4.1.1功率单元故障分类处理轻故障，旁通故障，重故障光纤通信故障，过压，驱动，过热，欠压，缺相，等4.1.2系统故障处理过载保护：轻度过载，重度过载过流保护四、DSP主控系统软件介绍4.1.3三段式加减速曲线4.1.4电气量调校、计算及显示电压，电流，功率，功率因数，效率，等4.1.5MODBUS人机界面串口通讯程序4.1.6共振点频率跳跃4.1.7PLC逻辑处理四、DSP主控系统软件介绍4.2恒V/F控制相关功能（开环电机控制）V/F曲线调整（转矩提升）输出电压整定四、DSP主控系统软件介绍4.3矢量控制相关功能（闭环电机控制）有速度传感器无速度传感器电机参数自动检测零漂自动校正掉电重启动五、嵌入式人机界面基本功能同目前产品对应新增软件功能，人机界面新增操作电机参数、电压电流基值设定输入输出电压电流系数校正零漂校正参数设定电机参数自动检测矢量控制：有（无）速度传感器六、调试工作要求熟悉开环V/F调试内容熟悉矢量控制调试工作掌握电机参数设定方法掌握如何使用闭环控制功能•输入输出电压电流接线线序•测速光电码盘接线线序通过观察人机界面相关参数波形，了解变频器当前工作状况选择合适的工作模式谢谢！