基于dsp的交流調(diào)速系統(tǒng)硬件接口電路設(shè)計(jì)方案

3.4采樣電阻的計(jì)算

由電流傳感器的變比2000:1，及原邊電流值大?。?00a，ad526輸出電壓為1.65v，可以求出采樣電阻r9《16.5ω，故可取r9=10ω。其中，a相電流的采樣電路如圖2所示，b相與其相同。

4 轉(zhuǎn)速反饋接口電路設(shè)計(jì)

起動(dòng)的快速性是電動(dòng)機(jī)的基本要求。以目前無(wú)位置傳感器控制技術(shù)發(fā)展的情況來(lái)看，由于低速特別是起動(dòng)瞬間反電動(dòng)勢(shì)非常低，控制精度和性能并不理想。因此有必要保留位置速度傳感器。

4.1編碼器的選擇

與旋轉(zhuǎn)變壓器相比，光電編碼器信號(hào)處理簡(jiǎn)單、噪聲容限大、易于實(shí)現(xiàn)高分辨率。特別是在選用tms320f2812作為控制器的情況下，光電編碼器可以通過(guò)dsp的qep接口十分方便地實(shí)現(xiàn)與控制器的連接。

本設(shè)計(jì)選用了sumtak株式會(huì)社產(chǎn)的lhe-055-2000型帶u、v、w信號(hào)增量式光電編碼器。它輸出12路信號(hào)：a、b、z、u、v、w以及他們的補(bǔ)信號(hào)a’、b’、z’、u’、v’、w’。其中a、b、a’、b’為占空比為50%的方波，2000p/r。u、v、w、u’、v’、w’以轉(zhuǎn)子每360°電角度為一個(gè)循環(huán)周期。u、v、w(或u’、v’、w’)相差120°，按照u、v、w(或u’、v’、w’)不同組合，可以把一對(duì)轉(zhuǎn)子磁極分為6個(gè)等距區(qū)間。所以在電機(jī)起動(dòng)時(shí)，可以先根據(jù)u、v、w信號(hào)按照無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)控制，使電機(jī)運(yùn)行起來(lái)，待檢測(cè)到z信號(hào)，按照事先確定好的轉(zhuǎn)子磁極位置確定定子磁鏈初值，然后轉(zhuǎn)入直接轉(zhuǎn)矩控制。通常把z信號(hào)定位于a相繞組反電動(dòng)勢(shì)的過(guò)零點(diǎn)，此時(shí)，轉(zhuǎn)子磁極軸線正好與a相繞組軸線重合。

其中a、b信號(hào)分別通過(guò)qep1、qep2接到lf2407a上;而z信號(hào)通過(guò)cap3接到lf2407a上;u、v、w是以60°電角度為周期的數(shù)字信號(hào)，分別通過(guò)qep1、qep2、qep3接到lf2407a上。

4.2 26c32的使用

由于光電編碼器內(nèi)部集成了26c31芯片，所以由它引出了a、b、z、u、v、w以及他們的補(bǔ)信號(hào)a’、b’、z’、u’、v’、w’以及地線和電源線，但是這些線不能直接接到dsp上，這里就需要用26c32來(lái)接接收由26c31引出的所有線路。

由于26c32可以同時(shí)接受四路信號(hào)，所以，a、b、z、a’、b’、z’信號(hào)可以同時(shí)與26c32的ina1、ina2、inb1、inb2、inc1、inc2端相連，輸出端outa、outb、outc端分別接到光耦6n137芯片上輸出再與tms320f2812的qep1、qep2、int1相連，以完成轉(zhuǎn)速環(huán)節(jié)的接口電路。

本來(lái)光電脈沖編碼器的a、b輸出可以直接接到tms320f2812的qep1、qep2上，但為保護(hù)起見，還得加上高速光電隔離。圖3中是a路信號(hào)的接口電路，b、z路接口電路與此相同。它主要由ti公司的光耦6n137組成。這里用快速光耦的原因是：碼盤輸出的信號(hào)的頻率最高接近60khz，而普通光耦的開通和關(guān)斷延時(shí)就有幾個(gè)微秒，無(wú)法滿足要求。在tms320f2812中將捕獲單元配置成正交編碼脈沖模式，在這種模式下，兩個(gè)16位通用定時(shí)器t1和t2可工作于qep模式的16位或32位雙向計(jì)數(shù)器。qep電路直接處理光電編碼器輸出的兩路相位相差90°的兩路脈沖，只要將這兩路脈沖分別接到qep1、qep2即可。qep模式對(duì)兩路脈沖的前后沿均進(jìn)行計(jì)數(shù)，無(wú)需外部的倍頻電路。而且它能根據(jù)兩路脈沖的先后次序判別電機(jī)的轉(zhuǎn)向，省去了外部辯向電路，增加了系統(tǒng)的可靠性。在信號(hào)隔離功能之外，光耦還起到濾除脈沖尖峰和毛刺，增強(qiáng)抗干擾能力。