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DSP和FPGA构成的33相双绕组感应发电机励磁控制系统

发布日期:2016-02-01 来源: 中国电力设备网 查看次数: 1351 作者:[db:作者]

核心提示:  中各参数的含义如下:i,isc补偿绕组中的励磁电流;功率绕组电流;upb,upc功率绕组相电压;u)二极管整流桥直流侧输出电压;u――变流器直流侧电容电压。  电力电子变换装置由功率器件及其驱动电

  中各参数的含义如下:i,isc补偿绕组中的励磁电流;功率绕组电流;upb,upc功率绕组相电压;u)二极管整流桥直流侧输出电压;u――变流器直流侧电容电压。

  电力电子变换装置由功率器件及其驱动电路和控制电路两部分组成。功率器件选用三菱公司的智能功率(75A/1200V),驱动电路使用光耦HCPL4502.控制电路由DSP+FPGA构成。

  2EPM7128与TMS320C32同外设之间的接口电路所示为控制电路的接口电路。控制电路使用的DSP是TMS320C32,它是TI公司生产的第三代高性能32位数字信号处理器,其凭借强大的指令系统、高速数据处理能力及创新的结构,已经成为理想的工业控制用DSP器件。其主要特点是:单周期指令执行时间为50ns,具有每秒可执行2200万条指令、进行4000万次浮点运算的能力;提供了一个增强的外部存储器配置接口,具备更加灵活的存储器管理与数据处理方式。

  控制电路使用的FPGA器件为ALTERA公司的EPM7128,它属于高密度、高性能的CMOSEPLD开发系统软件配合,可以100A地模仿高密度的集成有各种逻辑函数和多种可编程逻辑的TTL器件。采用类似器件作为DSP的专用外围集成电路(ASIC)更为经济灵活,可以进一步降低控制系统的成本。34电压检测使用三相变压器,电流检测使用HL电流传感器。电平转换电路用来将检测到的信号转换为05V的电平。A/D转换器选用ADS7862.保护电路使用电压比较器311得到过压/过流故障信号。

  DSP完成以下四项工作:数据的采集和处理、控制算法的完成、PWM脉冲值的计算和保护中断的处理。

  6PGA完成以下三项工作:管理DSP和各种外部设备的接口;脉冲的输出和死区的产生;保护信号的处理。3使用FPGA实现DSP和ADS7862之间的高速ADS7862是TI公司专为电机和电力系统控制而设计的A/D转换器。它的主要特点是:4个全差分输入接口,可分成两组,两个通道可同时转换;1";<=>并行输出;每通道的转换速率为500kHz.控制方法为:由A0线的值决定哪两个通道转换;由Conv>t线上的脉宽大于250c>的低电平脉冲启动转换;由CS和RD线的低电平控制数据的读出,连续两次读信号可以得到两个通道的数据。

  系统中使用了两片ADS7862,它们的控制线使用同样的接口,数据线则分别和DSP的高/低16位数据线中的低12位相连接。这样DSP可以同时控制两片A/D转其中,0表示低电平,1表示高电平。RW= 1表示读,RW=0表示与。

  DSP对这三个端口进行操作就可以控制A/D转换器:写CONVST端口可以启动A/D转换器;读ADCS端口可以从A/D转换器中读到数据;写数据到A0端口可以设置不同的通道。

  使用上述方法可以实现DSP和A/D转换器之间的无缝快速连接。

  4使用FPGA实现P7M脉冲的产生和死区的注入6PGA除了管理DSP和外设的接口外,还完成PWM脉冲的产生和死区的注入。使用

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