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變頻專(zhuān)用芯片SM2001的離心機變頻控制器設計
作者：
時(shí)間：2012-05-09
來(lái)源：網(wǎng)絡(luò )
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1．1．2 控制電路
SM2001特點(diǎn)說(shuō)明：
◆全數字化設計，可產(chǎn)生用于交流電機控制的高效準正弦波；
◆自動(dòng)產(chǎn)生三相PWM調制波形，范圍為0～200Hz，步進(jìn)頻率為最大頻率的1／255；
◆可選擇死去時(shí)間和窄脈沖時(shí)間；
◆三相輸出的電平為負脈沖有效。
SM2001在變頻器中的使用非常方便，其輸出頻率的計算公式為：
f正弦=fclk×PFR／(512×192×256)
式中，中f正弦為要求輸出的正弦波的頻率，fclk為時(shí)鐘源輸入，PFR為內部的參數設定值。從式中可以看出f正弦與兩個(gè)參數有關(guān)，只要合理地選擇好相應的fclk時(shí)鐘源以及PFR設定值，就可以正確設定輸出頻率。當然，fclk時(shí)鐘源越大，可以輸出的正弦波頻率也就越高，隨之而來(lái)也就會(huì )導致正弦波步進(jìn)頻率增大，精度降低。所以為了盡可能地保證精度，往往會(huì )采用盡可能小的時(shí)鐘源。
SM2001的另一個(gè)重要參數是其電壓輸出設置，其輸出關(guān)系為：
Asin=(AMPR／255)×100％
式中，Asin為控制輸出的PWM合成的正弦波的電壓幅度，AMPR為需要設置的參數。在這里要注意的是，Asin為幅度而并非幅值，它與后級功率電路的直流電壓有關(guān)。加入后級功率電路的直流電壓為300V，AMPR=128，則輸出正弦波的峰值電壓為150V，電壓的有效值為106V。
在使用SM2001的過(guò)程中要合理設置電壓值，當采用恒壓頻比調速時(shí)電壓與頻率成比例關(guān)系。若電壓過(guò)小，電機轉矩也會(huì )相應地變小，這樣會(huì )導致轉速上不去從而使電機的電流變大，電機發(fā)熱嚴重，嚴重時(shí)甚至會(huì )燒掉電機。若設置的電壓比較大，則直接導致電樞電流較大，從而導致電機發(fā)熱嚴重。所以電壓值的選取應與頻率成一定的比例關(guān)系。
SM2001還有一些重要的參數，如開(kāi)關(guān)頻率、窄脈沖時(shí)間以及死區時(shí)間。開(kāi)關(guān)頻率與窄脈沖時(shí)間公用一個(gè)寄存器PFDR，開(kāi)關(guān)頻率的選擇由字節的高兩位決定其分頻系數N。當一個(gè)開(kāi)關(guān)動(dòng)作時(shí)間小于設定的窄脈沖時(shí)間，則SM2001自動(dòng)刪除這個(gè)開(kāi)關(guān)動(dòng)作。這兩個(gè)值共同設定開(kāi)關(guān)動(dòng)作頻率。若開(kāi)關(guān)頻率過(guò)低，在低頻驅動(dòng)電機時(shí)可以明顯地感覺(jué)到電機抖動(dòng)嚴重；而在高頻時(shí)，如果開(kāi)關(guān)頻率過(guò)高將會(huì )導致電機噪聲嚴重。
死區時(shí)間則對于功率輸出器件尤其重要。如若設置不當則可能直接燒毀功率電路或諧波失真。由于很多資料都有介紹死區時(shí)間的設置，這里就不再重復。
當設置完以上所有參數后，SM2001還不能工作，因為SM2001設置了多重保護，以防止系統未初始化而輸出錯誤的波形。在初始化以后，只有收到開(kāi)啟命令之后，才會(huì )有波形輸出。另外，還有一個(gè)OE端口鎖定。當OE為低時(shí)系統輸出鎖定，恢復為高時(shí)輸出波形。因此，在使用SM2001時(shí)須嚴格按照圖2所示的流程對SM2001進(jìn)行設置，否則不能正確輸出理想的波形。本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/160633.htm
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