Apoiar a indústria transformadora para realizar a transformação inteligente | Projeto de solução de inversor universal GD32F303

 prefácio

Em Setembro de 2020, a China definiu o objectivo de neutralidade carbónica nos picos de emissões de dióxido de carbono em 2030 e em 2060. Será uma tarefa desafiante para a China atingir zero emissões líquidas nos próximos 40 anos. No que diz respeito à indústria automóvel, os motores ocupam uma posição importante no domínio industrial. Segundo as estatísticas, o consumo anual de energia dos motores na China representa 69% do consumo total de electricidade de toda a sociedade, representando cerca de 75% do consumo de electricidade industrial. Portanto, é uma tarefa importante para a indústria automóvel reduzir as emissões de carbono no ciclo de vida do motor e acelerar o processo de redução de carbono. A tecnologia de regulação de velocidade de frequência variável pode controlar com precisão a velocidade do motor CA e fazer com que o motor funcione em um estado de economia de energia. É uma medida fundamental para reformar a regulação da velocidade do sistema motor tradicional e melhorar a eficiência de funcionamento do sistema motor. Os conversores de frequência tradicionais possuem características de grande volume, baixo desempenho e alto preço, além disso, também possuem certos requisitos para o meio ambiente. Para ocasiões de controle descentralizado, os conversores de frequência tradicionais são difíceis de atender às necessidades das aplicações industriais.

Neste artigo, o sistema de controle do inversor VF/vetorial baseado em GD32 MCU adota design modular, painel de controle e interface de usuário podem ser combinados livremente de acordo com os requisitos, o que é conveniente para instalação, programação e design de inicialização, e realiza facilmente a velocidade requisitos de regulação do motor assíncrono. Ao mesmo tempo, a tecnologia de barramento pode ser convenientemente conectada ao sistema de controle e ao sistema distribuído, de modo a realizar o controle do sistema acionado por computador e o controle centralizado da oficina da fábrica. Portanto, o conversor de frequência tem um amplo espaço de aplicação em áreas de fabricação inteligente, como automobilística, alimentícia, transporte de materiais e controle industrial.

gráfico do sistema

Características do programa

O controle GD32F303RCT6 é adotado no esquema central, o que faz com que o sistema tenha características de estrutura simples, implementação conveniente, baixo custo e alta confiabilidade. A estrutura de hardware é otimizada sem reduzir o desempenho do sistema, e os módulos do sistema de hardware são claros e intuitivos, o que é conveniente para instalação, uso e inicialização de programas. A adoção da tecnologia de controle SVPWM no modo de modulação pode efetivamente reduzir os componentes harmônicos da tensão de saída do inversor, com taxa de utilização de alta tensão e alta precisão de controle.

 Introdução ao GD32F303
Cortex® -Núcleo M4 a 120 MHz
Suporte a instruções DSP de hardware e software
O acesso Flash está em estado de espera zero.
Memória flash integrada de 256 KB a 3072 KB
SRAM integrada de 48 KB a 96 KBA interface EXMC suporta SDRAM externo.
Até 5 uarts (9mbit/s)
Até 3 SPIs (30mbit/s)
Até 2 I2Cs (400kbit/s)
Até 2 CAN2.0B
Até 2 I2S
Suporte SDIO
Suporte USB OTG FS
Até 3 ADC SPS de 12 bits e 2.6 M (até 24 canais)
Até 2 DACs
A corrente de espera é 2ua.

Princípio fundamental e implementação de controle

O controle de modulação por largura de pulso de vetor espacial (SVPWM) tem as vantagens de ampla faixa linear, poucos harmônicos mais altos e fácil digitalização, por isso é amplamente utilizado em motores de indução. No circuito de acionamento de ponte trifásico tradicional, existem oito combinações de interruptores de transistores MOS, nomeadamente 000, 001, 010, 011, 100, 101, 110 e 111. Onde 000 e 111 são vetores zero. Seis vetores espaciais de tensão básica diferentes de zero dividem o plano α β em seis setores, conforme mostrado na figura. Para obter um campo magnético rotativo circular, o tempo de ação e a sequência de saída de cada vetor de tensão espacial básico podem ser sintetizados controlando o tempo de ação de oito vetores de tensão espacial básico.

O módulo TIMER32 do GD0 é um módulo temporizador aprimorado, que nasceu para controle de motores. Ele pode gerar três grupos de PWM de 6 canais, e cada grupo de PWM de 2 canais é complementar e pode ser usado para acionar ponte H com zona morta. Neste artigo, os três canais do módulo TIM0 são utilizados para gerar um total de seis saídas PWM. As etapas específicas são as seguintes:

Com a configuração acima, a taxa de serviço pode ser ajustada em tempo real com o poder de computação do GD32F303, e o efeito do controle vetorial pode ser alcançado.

Parâmetros de desempenho de toda a máquina

Exibição do produto

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