我单位需一种速度可控的交流电机控制器,听说TI公司有这方面的产品,请介绍。

可以采用TI公司生产的TMS320C240数字电机微控制器。
美国TI(德州仪器)公司自82年发明第一片DSP(数字信号处理器),又于97年新推出数字电机微控制器TMS320C240。该芯片面向新一代交流电机控制,具有DSP内核,从而将DSP的高速运算能力与面向电机的高效控制能力集于一体,堪称业界最具竞争力的数字电机控制器。
TMS320C240是TI公司高性价比的DSP器件TMS320C2xx系列中面向控制的特殊片种,它们具有相同的16位定点DSP内核和指令集,该指令集源码向下兼容TMS320C2x系列、向上兼容TMS320C5x系列,具有良好的可移植性。特点如下:
- 指令周期50ns,运算能力20MIPS
- 单周期16、16位乘加(MAC)指令,产生32位结果
- 独立的读写数据总线和地址总线,支持并行的程序和双数据操作数寻址
- 支持并行的算术逻辑(ALU)运算和乘法运算
- 硬件堆栈,加快中断处理
DSP内核的高性能运算能力,使得TMS320C240可运行复杂控制算法,如可采用高阶PID算法进行精密控制,自适应Kalman滤波算法可减小传感噪声,而功率因数校正算法则可以减小功率损耗,还可以用FFT算法对电机的机械谐振、线性谐波等进行分析。
下面介绍一种基于TMS320C240的交流电机调速系统。
一个基于TMS320C240的直流无刷电机或交流感应电机调速系统的基本结构如下。
图2. TMS320C240在三相直流无刷/交流感应电机中的应用
在应用中,TMS320C240所实现的软件包括电动机状态值的采样与计算、控制算法的实施以及PWM信号的输出,此外还包括故障检测与保护、数据交换与通信等。与通用微处理器相比,TMS320C240具有更有效的控制能力:
可以提供更快、更精密的控制;
- 单周期乘加运算能力,可以优化与缩短反馈回路,从而有助于实现数字式电流闭环控制;
- 变速直接驱动能力,减少了传统调速系统中的齿轮、传送带和液压系统等;
- 直接产生高精度的PWM输出,抑制了转矩纹波,从而减小电机震动、延长电机寿命;
- 支持自适应控制,可以根据系统变化,进行实时动态调整;
- 能够提供诊断控制,用FFT算法对机械谐振进行谱分析,可对故障进行预测。
针对TMS320C240芯片的强大功能,TI公司及几家第三方开发商都推出了相应的评估套件,提供了调试DSP控制算法和硬件的必要工具。
随着工业界对节能和噪声抑制的日益重视,许多工业产品都趋向采用无刷电机,对电机微控制器提出了更高要求。作为新一代电机控制DSP芯片,TMS320C240 非常适合于完成这一任务。
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