Sostenere l'industria manifatturiera per realizzare una trasformazione intelligente | Design della soluzione inverter universale GD32F303

 prefazione

Nel settembre 2020, la Cina ha definito l’obiettivo della neutralità carbonica rispetto al picco delle emissioni di anidride carbonica nel 2030 e nel 2060. Sarà un compito impegnativo per la Cina raggiungere zero emissioni nette nei prossimi 40 anni. Per quanto riguarda l'industria automobilistica, i motori occupano una posizione importante nel campo industriale. Secondo le statistiche, il consumo energetico annuale dei motori in Cina rappresenta il 69% del consumo totale di elettricità dell’intera società, pari a circa il 75% del consumo di elettricità industriale. Pertanto, è un compito importante per l’industria automobilistica ridurre le emissioni di carbonio nel ciclo di vita del motore e accelerare il processo di riduzione delle emissioni di carbonio. La tecnologia di regolazione della velocità a frequenza variabile può controllare accuratamente la velocità del motore CA e far funzionare il motore in uno stato di risparmio energetico. È una misura chiave per riformare la regolazione della velocità del sistema motore tradizionale e migliorare l'efficienza di funzionamento del sistema motore. I convertitori di frequenza tradizionali hanno le caratteristiche di grande volume, basse prestazioni e prezzo elevato, inoltre hanno anche determinati requisiti per l'ambiente. Per le occasioni di controllo decentralizzato, i convertitori di frequenza tradizionali difficilmente soddisfano le esigenze delle applicazioni industriali.

In questo documento, il sistema di controllo dell'inverter VF/vettoriale basato sull'MCU GD32 adotta un design modulare, il pannello di controllo e l'interfaccia utente possono essere liberamente combinati in base ai requisiti, il che è conveniente per l'installazione, la programmazione e la progettazione di inizializzazione e realizza facilmente la velocità requisiti di regolazione del motore asincrono. Allo stesso tempo, la tecnologia bus può essere comodamente collegata al sistema di controllo e al sistema distribuito, in modo da realizzare il controllo del sistema computerizzato e il controllo centralizzato dell'officina di fabbrica. Pertanto, il convertitore di frequenza ha un ampio spazio di applicazione nei campi della produzione intelligente come quello automobilistico, alimentare, del trasporto di materiali e del controllo industriale.

grafico del sistema

Caratteristiche del programma

Il controllo GD32F303RCT6 è adottato nello schema principale, il che fa sì che il sistema abbia le caratteristiche di struttura semplice, implementazione conveniente, basso costo e alta affidabilità. La struttura hardware è ottimizzata senza ridurre le prestazioni del sistema e i moduli del sistema hardware sono chiari e intuitivi, il che è conveniente per l'installazione, l'uso e l'inizializzazione dei programmi. L'adozione della tecnologia di controllo SVPWM in modalità modulazione può ridurre efficacemente le componenti armoniche della tensione di uscita dell'inverter, con un tasso di utilizzo della tensione elevato e un'elevata precisione di controllo.

 Introduzione al GD32F303
Cortex® -Nucleo M4 a 120 MHz
Supporta le istruzioni DSP hardware e software
L'accesso Flash è in stato di attesa pari a zero.
Memoria flash integrata da 256 KB a 3072 KB
SRAM integrata da 48KB a 96kbL'interfaccia EXMC supporta SDRAM esterna.
Fino a 5 uart (9mbit/s)
Fino a 3 SPI (30mbit/s)
Fino a 2 I2C (400 kbit/s)
Fino a 2 CAN2.0B
Fino a 2 I2S
Supporto SDIO
Supporto USB OTGFS
Fino a 3 ADC SPS a 12 bit, 2.6 MB (fino a 24 canali)
Fino a 2 DAC
La corrente in standby è 2uA.

Principio fondamentale e attuazione del controllo

Il controllo della modulazione di larghezza di impulso vettoriale spaziale (SVPWM) presenta i vantaggi di un'ampia gamma lineare, poche armoniche più elevate e una facile digitalizzazione, quindi è ampiamente utilizzato nei motori a induzione. Nel tradizionale circuito di pilotaggio a ponte trifase, ci sono otto combinazioni di interruttori di transistor MOS, vale a dire 000, 001, 010, 011, 100, 101, 110 e 111. Dove 000 e 111 sono vettori zero. Sei vettori spaziali di tensione di base diversi da zero dividono il piano α β in sei settori, come mostrato in figura. Per ottenere un campo magnetico rotante circolare, il tempo di azione e la sequenza di uscita di ciascun vettore di tensione spaziale di base possono essere sintetizzati controllando il tempo di azione di otto vettori di tensione spaziale di base.

Il modulo TIMER32 di GD0 è un modulo timer avanzato, nato per il controllo motore. Può generare tre gruppi di PWM a 6 canali e ciascun gruppo di PWM a 2 canali è complementare e può essere utilizzato per pilotare il ponte H con zona morta. In questo documento, i tre canali del modulo TIM0 vengono utilizzati per generare un totale di sei uscite PWM. I passaggi specifici sono i seguenti:

Con la configurazione di cui sopra, il rapporto di lavoro può essere regolato in tempo reale con la potenza di calcolo del GD32F303 e si può ottenere l'effetto del controllo vettoriale.

Parametri prestazionali dell'intera macchina

Visualizzazione del prodotto

Dichiarazione di non responsabilità: questo articolo è riprodotto da "GD32MCU". Questo articolo rappresenta solo il punto di vista personale dell'autore e non rappresenta il punto di vista di Sacco Micro e dell'industria. È destinato esclusivamente alla ristampa e alla condivisione per sostenere la protezione dei diritti di proprietà intellettuale. Si prega di indicare la fonte originale e l'autore in caso di ristampa. In caso di violazione, contattaci per eliminarla.

Tel. azienda: +86-0755-83044319
Fax/fax:+86-0755-83975897
E-mail: 1615456225@qq.com
QQ: 332496225 Responsabile Qiu
Indirizzo: Sala 809, Blocco C, Zhantao Technology Building, No.1079 Minzhi Avenue, Longhua New District, Shenzhen