คำนำ

ในเดือนกันยายน พ.ศ. 2020 จีนได้กำหนดเป้าหมายของความเป็นกลางคาร์บอนในการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์สูงสุดในปี พ.ศ. 2030 และ พ.ศ. 2060 มันจะเป็นงานที่ท้าทายสำหรับจีนในการบรรลุการปล่อยก๊าซสุทธิเป็นศูนย์ในอีก 40 ปีข้างหน้า ในส่วนของอุตสาหกรรมยานยนต์ มอเตอร์ถือเป็นตำแหน่งสำคัญในด้านอุตสาหกรรม ตามสถิติ การใช้พลังงานต่อปีของมอเตอร์ในประเทศจีนคิดเป็น 69% ของการใช้ไฟฟ้าทั้งหมดของสังคมทั้งหมด คิดเป็นประมาณ 75% ของการใช้ไฟฟ้าในอุตสาหกรรม ดังนั้นจึงเป็นงานที่สำคัญสำหรับอุตสาหกรรมมอเตอร์ในการลดการปล่อยก๊าซคาร์บอนในวงจรชีวิตของมอเตอร์และเร่งกระบวนการลดคาร์บอน เทคโนโลยีการควบคุมความเร็วความถี่ตัวแปรสามารถควบคุมความเร็วของมอเตอร์ AC ได้อย่างแม่นยำ และทำให้มอเตอร์ทำงานในสถานะประหยัดพลังงาน เป็นมาตรการสำคัญในการปฏิรูปการควบคุมความเร็วของระบบมอเตอร์แบบดั้งเดิม และปรับปรุงประสิทธิภาพการทำงานของระบบมอเตอร์ ตัวแปลงความถี่แบบดั้งเดิมมีลักษณะเป็นปริมาณมาก ประสิทธิภาพต่ำ และราคาสูง นอกจากนี้ ยังมีข้อกำหนดบางประการสำหรับสภาพแวดล้อมอีกด้วย สำหรับโอกาสการควบคุมแบบกระจายอำนาจ ตัวแปลงความถี่แบบเดิมเป็นเรื่องยากที่จะตอบสนองความต้องการของการใช้งานทางอุตสาหกรรม

ในบทความนี้ ระบบควบคุมของอินเวอร์เตอร์ VF/ เวกเตอร์ที่ใช้ GD32 MCU ใช้การออกแบบโมดูลาร์ แผงควบคุม และอินเทอร์เฟซผู้ใช้สามารถรวมเข้าด้วยกันได้อย่างอิสระตามความต้องการ ซึ่งสะดวกสำหรับการติดตั้ง การตั้งโปรแกรม และการออกแบบการเริ่มต้น และตระหนักถึงความเร็วได้อย่างง่ายดาย ข้อกำหนดการควบคุมของมอเตอร์อะซิงโครนัส ในเวลาเดียวกัน เทคโนโลยีบัสสามารถเชื่อมต่อกับระบบควบคุมและระบบแบบกระจายได้อย่างสะดวก เพื่อให้เกิดการควบคุมระบบที่ขับเคลื่อนด้วยคอมพิวเตอร์และการควบคุมแบบรวมศูนย์ของการประชุมเชิงปฏิบัติการของโรงงาน ดังนั้น ตัวแปลงความถี่จึงมีพื้นที่การใช้งานที่กว้างขวางในด้านการผลิตอัจฉริยะ เช่น รถยนต์ อาหาร การลำเลียงวัสดุ และการควบคุมทางอุตสาหกรรม

แผนภูมิระบบ

ลักษณะโปรแกรม

การควบคุม GD32F303RCT6 ถูกนำมาใช้ในรูปแบบหลัก ซึ่งทำให้ระบบมีลักษณะโครงสร้างที่เรียบง่าย การใช้งานที่สะดวก ต้นทุนต่ำ และความน่าเชื่อถือสูง โครงสร้างฮาร์ดแวร์ได้รับการปรับให้เหมาะสมโดยไม่ลดประสิทธิภาพของระบบ และโมดูลระบบฮาร์ดแวร์มีความชัดเจนและใช้งานง่าย ซึ่งสะดวกสำหรับการติดตั้งและใช้งานและการเริ่มต้นโปรแกรม การใช้เทคโนโลยีการควบคุม SVPWM ในโหมดมอดูเลชั่นสามารถลดส่วนประกอบฮาร์มอนิกของแรงดันเอาต์พุตของอินเวอร์เตอร์ได้อย่างมีประสิทธิภาพ โดยมีอัตราการใช้แรงดันไฟฟ้าสูงและความแม่นยำในการควบคุมสูง

 ข้อมูลเบื้องต้นเกี่ยวกับ GD32F303
คอร์เทกซ์® -M4 คอร์ @ 120MHz
สนับสนุนคำสั่ง DSP ฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์
การเข้าถึง Flash อยู่ในสถานะรอเป็นศูนย์
หน่วยความจำแฟลชในตัวตั้งแต่ 256 KB ถึง 3072 KB
SRAM ในตัวตั้งแต่ 48KB ถึง 96kbอินเทอร์เฟซ EXMC รองรับ SDRAM ภายนอก
สูงสุด 5 uart (9mbit/s)
สูงสุด 3 SPI (30mbit/s)
สูงสุด 2 I2C (400kbit/s)
มากถึง 2 CAN2.0B
มากถึง 2 I2S
รองรับ SDIO
รองรับ USB OTG FS
สูงสุด 3 12 บิต, 2.6M SPS ADC (สูงสุด 24 ช่องสัญญาณ)
มากถึง 2 DAC
กระแสไฟสแตนด์บายคือ 2uA

หลักการสำคัญและการดำเนินการควบคุม

การควบคุมการปรับความกว้างพัลส์เวกเตอร์สเปซเวคเตอร์ (SVPWM) มีข้อดีคือช่วงเชิงเส้นที่กว้าง ฮาร์โมนิคที่สูงขึ้นเล็กน้อย และการแปลงเป็นดิจิทัลได้ง่าย ดังนั้นจึงใช้กันอย่างแพร่หลายในมอเตอร์เหนี่ยวนำ ในวงจรขับเคลื่อนบริดจ์สามเฟสแบบดั้งเดิม มีสวิตช์ผสมกันของทรานซิสเตอร์ MOS แปดตัว ได้แก่ 000, 001, 010, 011, 100, 101, 110 และ 111 โดยที่ 000 และ 111 เป็นเวกเตอร์ศูนย์ เวกเตอร์พื้นที่แรงดันไฟฟ้าพื้นฐานที่ไม่ใช่ศูนย์จำนวน 6 ตัวแบ่งระนาบ α β ออกเป็น 6 ส่วน ดังแสดงในรูป เพื่อให้ได้สนามแม่เหล็กหมุนเป็นวงกลม เวลาแอคชั่นและลำดับเอาท์พุตของเวกเตอร์แรงดันสเปซพื้นฐานแต่ละตัวสามารถสังเคราะห์ได้โดยการควบคุมเวลาแอคชั่นของเวกเตอร์แรงดันสเปซพื้นฐานแปดตัว

โมดูล TIMER32 ของ GD0 เป็นโมดูลจับเวลาที่ได้รับการปรับปรุง ซึ่งเกิดมาเพื่อการควบคุมมอเตอร์ สามารถสร้าง PWM 6 แชนเนลได้สามกลุ่ม และแต่ละกลุ่มของ PWM 2 แชนเนลแต่ละกลุ่มเสริมกัน และสามารถใช้เพื่อขับเคลื่อนสะพาน H ที่มีโซนตายได้ ในบทความนี้ ใช้ช่องสัญญาณสามช่องของโมดูล TIM0 เพื่อสร้างเอาต์พุต PWM ทั้งหมดหกช่อง ขั้นตอนเฉพาะมีดังนี้:

ด้วยการกำหนดค่าข้างต้น อัตราส่วนหน้าที่สามารถปรับได้แบบเรียลไทม์ด้วยพลังการประมวลผลของ GD32F303 และสามารถรับผลของการควบคุมเวกเตอร์ได้

พารามิเตอร์ประสิทธิภาพของเครื่องทั้งหมด

แสดงสินค้า

ข้อจำกัดความรับผิดชอบ: บทความนี้ทำซ้ำจาก "GD32MCU" บทความนี้นำเสนอเฉพาะมุมมองส่วนตัวของผู้เขียน และไม่ได้เป็นตัวแทนมุมมองของ Sacco Micro และอุตสาหกรรม มีไว้สำหรับการพิมพ์ซ้ำและแบ่งปันเพื่อสนับสนุนการคุ้มครองสิทธิในทรัพย์สินทางปัญญาเท่านั้น โปรดระบุแหล่งที่มาต้นฉบับและผู้แต่งเมื่อพิมพ์ซ้ำ หากมีการละเมิดใด ๆ โปรดติดต่อเราเพื่อลบออก

โทรศัพท์บริษัท: +86-0755-83044319
แฟกซ์/แฟกซ์:+86-0755-83975897
อีเมล์: 1615456225@qq.com
QQ: 332496225 ผู้จัดการชิว
ที่อยู่: ห้อง 809 บล็อก C อาคารเทคโนโลยี Zhantao เลขที่ 1079 Minzhi Avenue เขตหลงหัวใหม่ เซินเจิ้น