УНІФІКОВАНИЙ КОНТРОЛЕР НА ОСНОВІ ЦИФРОВОГО СИГНАЛЬНОГО ПРОЦЕСОРА TMS320LF2406A

Уніфікований контролер на основі цифрового сигнального процесора TMS320LF2406A

Уніфікований контролер.

1. Призначення
Призначений для створення високоефективних систем керування електроприводами на основі електричних двигунів  змінного струму та перетворювальної техніки.

2. Переваги у порівнянні зі світовими та вітчизняними виробниками
Існуючі на ринку електроприводи змінного струму, в тому числі таких відомих брендів як SIEMENS,  ABB, та ін., дозволяють задовольнити вимоги значної кількості технологічних застосувань в сучасній промисловості. Разом з тим існує цілий ряд задач, де застосування серійних електроприводів є неможливим або ускладненим. До них відносяться електроприводи транспортних засобів, електроприводи на основі машини подвійного живлення, спеціальна техніка. В перелічених сферах застосування необхідно використовувати сучасні нелінійні закони керування, які для своєї реалізації вимагають підвищеної точності і обчислювальної спроможності керуючого пристрою. Розроблений контролер та його програмне забезпечення дозволяє створювати системи керування електроприводами змінного струму та перетворювальною технікою, які за своїми показниками якості керування та енергетичної ефективності не поступаються світових аналогам.

3. Основні технічні характеристики

• 16 розрядний процессор с 32 розрядним акумулятором;
• Тактова частота  – 40 МГц;
• Виконання операцій типу Y=AB+C за один такт;
• 32 kWord флеш-пам’яті;
• 2.5 kWord оперативної пам’яті;
• 8 kB флеш-пам’яті для параметрів налаштування:
• 14 аналогових входів (10 розрядний АЦП, час перетворення 1мкс);
• аналоговий вихід;
• 8 каналів ШІМ;
• 8 дискретних входів/виходів загального призначення;
• два канали для підключення фото імпульсних датчиків швидкості;
• комунікаційні інтерфейси RS-232, RS-485, CAN;
• 6 гальванічно розв’язаних дискретних входів;
• 2 гальванічно розв’язаних дискретних виходи;
• Живлення: +2х5 В; ±15В.
• Розміри: 120х90х25 мм.

Рис. 1. Зовнішній вигляд модифікацій уніфікованого цифрового контролера

4. Стан розробки
Контролер знаходиться у виробництві з 2004 року. За цей час він був застосований при розробці електромеханічних систем у наступних використаннях.

Векторно-керований асинхронний електропривод
Функціональна схема розробленого асинхронного електроприводу показана на Рис. 2, а экспериментальний зразок перетворювача частоти потужністю 2.2 кВт на Рис. 3. Розроблений електропривод забезпечує керування асинхронним двигуном в режимах частотного, векторного, та векторного бездавачевого керування з підвищеними показниками якості керування та енергетичної ефективності процесу електромеханічного перетворення енергії. Розробка експериментально протестована у діапазоні потужностей до 50 кВт.

Рис. 3. Функціональна схема асинхронного електроприводу

Рис. 4. Експериментальний зразок ПЧ для електроприводу змінного струму

Вітрогенеруюча установка на основі машини подвійного живлення
Контролер з програмним забезпеченням, що реалізує алгоритми векторного керування машиною подвійного живлення, використані на вітрогенеруючій установці потужністю 350 – 400 кВА. Генеруюча установка працює паралельно з мережею. Керування МПЖ здійснюється за допомогою реверсивного перетворювача в колі ротора. Функціональна схема вітрогенеруючої установки показана на Рис. 5, за зовнішній вигляд вітряка – на Рис. 6.

Рис. 5. Функціональна схема генеруючої установки з МПЖ

Рис. 6. Зовнішній вигляд вітрогенератора

Також на основі контролеру реалізовані системи:

Система векторного керування машиною подвійного живлення станції оборотного водопостачання.

Тяговий асинхронний електропривод для пасажирського трамваю.