Wspieraj przemysł produkcyjny w realizacji inteligentnej transformacji | Projekt uniwersalnego falownika GD32F303

 Przedmowa

We wrześniu 2020 r. Chiny zdefiniowały cel, jakim jest neutralność węglowa w zakresie szczytowych emisji dwutlenku węgla w latach 2030 i 2060. Osiągnięcie zerowej emisji netto w ciągu najbliższych 40 lat będzie dla Chin trudnym zadaniem. Jeśli chodzi o przemysł motoryzacyjny, silniki zajmują ważną pozycję w przemyśle. Według statystyk roczne zużycie energii przez silniki w Chinach stanowi 69% całkowitego zużycia energii elektrycznej przez całe społeczeństwo, co stanowi około 75% zużycia energii elektrycznej w przemyśle. Dlatego ważnym zadaniem dla przemysłu motoryzacyjnego jest ograniczenie emisji dwutlenku węgla w cyklu życia silnika i przyspieszenie procesu redukcji emisji dwutlenku węgla. Technologia regulacji prędkości o zmiennej częstotliwości może dokładnie kontrolować prędkość silnika prądu przemiennego i sprawić, że silnik będzie pracował w trybie oszczędzania energii. Jest to kluczowy środek mający na celu zreformowanie regulacji prędkości tradycyjnego układu silnikowego i poprawę wydajności pracy układu silnikowego. Tradycyjne przetwornice częstotliwości charakteryzują się dużą objętością, niską wydajnością i wysoką ceną, a ponadto mają pewne wymagania dotyczące środowiska. W przypadku zdecentralizowanego sterowania tradycyjne przetwornice częstotliwości są trudne do spełnienia wymagań zastosowań przemysłowych.

W tym artykule system sterowania falownika VF/wektorowego oparty na MCU GD32 przyjmuje konstrukcję modułową, panel sterowania i interfejs użytkownika można dowolnie łączyć zgodnie z wymaganiami, co jest wygodne do instalacji, programowania i projektowania inicjalizacji oraz łatwo realizuje prędkość wymagania regulacyjne silnika asynchronicznego. Jednocześnie technologię magistrali można wygodnie połączyć z systemem sterowania i systemem rozproszonym, aby zrealizować sterowanie systemem sterowanym komputerowo i scentralizowane sterowanie warsztatem fabrycznym. Dlatego przetwornica częstotliwości ma szeroką przestrzeń zastosowań w inteligentnych dziedzinach produkcji, takich jak motoryzacja, żywność, transport materiałów i sterowanie przemysłowe.

wykres systemowy

Charakterystyka programu

W głównym schemacie przyjęto sterowanie GD32F303RCT6, co sprawia, że system charakteryzuje się prostą strukturą, wygodną implementacją, niskim kosztem i wysoką niezawodnością. Struktura sprzętowa jest zoptymalizowana bez zmniejszania wydajności systemu, a moduły systemu sprzętowego są przejrzyste i intuicyjne, co jest wygodne w instalacji oraz obsłudze i inicjalizacji programów. Zastosowanie technologii sterowania SVPWM w trybie modulacji może skutecznie zredukować składowe harmoniczne napięcia wyjściowego falownika, przy wysokim stopniu wykorzystania napięcia i wysokiej dokładności sterowania.

 Wprowadzenie do GD32F303
Kora® -Rdzeń M4 przy 120 MHz
Obsługa instrukcji sprzętu i oprogramowania DSP
Dostęp do pamięci flash jest w stanie zerowego oczekiwania.
Wbudowana pamięć flash od 256 KB do 3072 KB
Wbudowana pamięć SRAM od 48KB do 96kbInterfejs EXMC obsługuje zewnętrzną pamięć SDRAM.
Do 5 uartów (9 Mbit/s)
Do 3 SPI (30 Mbit/s)
Do 2 I2C (400 kbit/s)
Do 2 CAN2.0B
Do 2 I2S
Obsługa SDIO
Obsługa USB OTG FS
Do 3 12-bitowych przetworników ADC SPS 2.6 M (do 24 kanałów)
Do 2 przetworników DAC
Prąd czuwania wynosi 2uA.

Podstawowa zasada i realizacja kontroli

Sterowanie modulacją szerokości impulsu wektora przestrzennego (SVPWM) ma zalety szerokiego zakresu liniowego, kilku wyższych harmonicznych i łatwej digitalizacji, dlatego jest szeroko stosowane w silnikach indukcyjnych. W tradycyjnym trójfazowym obwodzie sterującym mostkiem występuje osiem kombinacji przełączników tranzystorów MOS, a mianowicie 000, 001, 010, 011, 100, 101, 110 i 111. Gdzie 000 i 111 są wektorami zerowymi. Sześć niezerowych wektorów przestrzennych napięcia podstawowego dzieli płaszczyznę α β na sześć sektorów, jak pokazano na rysunku. Aby uzyskać okrągłe wirujące pole magnetyczne, czas działania i sekwencję wyjściową każdego podstawowego wektora napięcia przestrzennego można zsyntetyzować, kontrolując czas działania ośmiu podstawowych wektorów napięcia przestrzennego.

Moduł TIMER32 urządzenia GD0 to udoskonalony moduł czasowy przeznaczony do sterowania silnikiem. Może generować trzy grupy 6-kanałowego PWM, a każda grupa 2-kanałowego PWM jest komplementarna i może być używana do sterowania mostkiem H ze strefą martwą. W tym artykule trzy kanały modułu TIM0 służą do generowania łącznie sześciu wyjść PWM. Poszczególne kroki są następujące:

Przy powyższej konfiguracji współczynnik wypełnienia można regulować w czasie rzeczywistym za pomocą mocy obliczeniowej GD32F303 i można uzyskać efekt sterowania wektorowego.

Parametry wydajnościowe całej maszyny

Wyświetlacz produktu

Zastrzeżenie: ten artykuł jest reprodukcją z „GD32MCU”. Ten artykuł przedstawia wyłącznie osobiste poglądy autora i nie reprezentuje poglądów Sacco Micro ani branży. Służy wyłącznie do ponownego drukowania i udostępniania w celu wspierania ochrony praw własności intelektualnej. Przy przedruku proszę podać oryginalne źródło i autora. Jeśli doszło do naruszenia, skontaktuj się z nami, aby je usunąć.

Tel firmy: +86-0755-83044319
Faks/faks:+86-0755-83975897
E-mail: 1615456225@qq.com
QQ: 332496225 Menedżer Qiu
Adres: pokój 809, blok C, budynek Zhantao Technology, nr 1079 Minzhi Avenue, Longhua New District, Shenzhen