專(zhuān)利名稱(chēng)：一種適用于振動(dòng)時(shí)效的交流變頻控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種交流電機(jī)在振動(dòng)時(shí)效中應(yīng)用的變頻控制方法。
背景技術(shù)：
振動(dòng)時(shí)效(Vibrating Stress Relief ，簡(jiǎn)稱(chēng)VSR)，旨在通過(guò)專(zhuān)業(yè)的振動(dòng)時(shí)效設(shè)備，使被處理的工件產(chǎn)生共振，并通過(guò)這種共振方式將一定的振動(dòng)能量傳遞到工件的所有部位，使工件內(nèi)部發(fā)生微觀的塑性變形 一被歪曲的晶格逐漸回復(fù)平衡狀態(tài)，位錯(cuò)重新滑移并釘扎，從而使工件內(nèi)部的殘余應(yīng)力得以消除和均化，最終防止工件在加工和使用過(guò)程中變形和開(kāi)裂，保證工件尺寸精度的穩(wěn)定性。 傳統(tǒng)的振動(dòng)時(shí)效是通過(guò)使用直流有刷永磁電機(jī)的旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)固定在工件上的激振器的偏心塊產(chǎn)生周期性激振力，使工件共振。但這種直流電機(jī)由于采用電刷換向，在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)有噪音，同時(shí)由于在振動(dòng)時(shí)效時(shí)電機(jī)需承受強(qiáng)烈振動(dòng)，電刷處很容易產(chǎn)生火花，燒毀電刷和電樞頭。由于這些缺點(diǎn)和普通交流異步電機(jī)的許多優(yōu)良特性，人們一直在積極研究將普通交流異步電機(jī)用于振動(dòng)時(shí)效，如中國(guó)專(zhuān)利文獻(xiàn)CN1105706公開(kāi)的《交流電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)式振動(dòng)時(shí)效處理零件的方法及設(shè)備》和CN200945478Y公開(kāi)的《一種新型振動(dòng)裝置》，都是通過(guò)中央處理器(單片機(jī)或微機(jī))對(duì)變頻電路的電源進(jìn)行控制，對(duì)振動(dòng)時(shí)效的指令進(jìn)行處理，將產(chǎn)生的電信號(hào)直接控制變頻電路，變頻電路對(duì)工頻電壓進(jìn)行變頻后輸出給交流電動(dòng)機(jī)。普通異步交流電機(jī)用于振動(dòng)時(shí)效，它可獲得較直流電機(jī)更大的激振力，可承受較直流電機(jī)更強(qiáng)的振動(dòng)，更寬的頻帶，同時(shí)可以恒轉(zhuǎn)矩工作，是其在低頻下即可獲得很大的激振力，有效解決了高剛性工件和超大型工件振動(dòng)時(shí)效的難題。同時(shí)由于交流電機(jī)無(wú)刷，在工作時(shí)無(wú)噪音，無(wú)火花，使其使用壽命更長(zhǎng)，還有免維護(hù)的優(yōu)點(diǎn)。但用普通的變頻器驅(qū)動(dòng)交流電機(jī)存在穩(wěn)速精度低、過(guò)峰能力不足、成本高等問(wèn)題，所以一直以來(lái)沒(méi)有得到推廣使用。
目前，交流電機(jī)的轉(zhuǎn)速控制是通過(guò)單片機(jī)控制功率模塊(IGBT)輸出一個(gè)頻率和電壓都受控的標(biāo)準(zhǔn)交流信號(hào)給交流電機(jī)，交流電機(jī)上設(shè)置有與單片機(jī)連接的轉(zhuǎn)速傳感器，形成一個(gè)閉環(huán)控制回路。其中單片機(jī)控制功率模塊IGBT的信號(hào)是由通過(guò)單片機(jī)的CPU(中央處理器)計(jì)算正弦函數(shù)y 二Asinx(y為驅(qū)動(dòng)信號(hào)電壓，A為電壓幅值，X為相位角)發(fā)出的，電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)單片機(jī)按設(shè)定輸出對(duì)應(yīng)頻率和電壓的交流信號(hào)驅(qū)動(dòng)交流電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，交流電機(jī)上轉(zhuǎn)速傳感器將轉(zhuǎn)速信號(hào)反饋給單片機(jī)，單片機(jī)通過(guò)對(duì)交流電機(jī)即時(shí)轉(zhuǎn)速和控制轉(zhuǎn)速的不斷比較來(lái)穩(wěn)速。 眾所周知，交流電機(jī)的穩(wěn)速是個(gè)復(fù)雜過(guò)程，穩(wěn)速的時(shí)間取決于多種因素(IGBT的響應(yīng)速度，CPU處理速度，函數(shù)y = Asinx的運(yùn)算速度和轉(zhuǎn)速比較速度等等)，由于這些原因，用傳統(tǒng)變頻控制方法無(wú)法滿(mǎn)足振動(dòng)時(shí)效設(shè)備對(duì)調(diào)速和穩(wěn)速的要求。同時(shí)由于受IGBT開(kāi)關(guān)速度和死區(qū)時(shí)間的影響，實(shí)際輸出并不是正弦波。在變頻驅(qū)動(dòng)交流電機(jī)的定子繞組時(shí)還會(huì)產(chǎn)生高次諧波，使變頻器的驅(qū)動(dòng)能力并沒(méi)有理論計(jì)算的那么高，無(wú)法滿(mǎn)足在共振峰時(shí)電機(jī)能量的輸出要求。 中國(guó)專(zhuān)利文獻(xiàn)CN101232270公開(kāi)了一種《交流變頻器的變頻控制方法》，是在磁通跟蹤脈寬調(diào)制實(shí)現(xiàn)磁通和轉(zhuǎn)矩的雙閉環(huán)控制過(guò)程中導(dǎo)入基波降音調(diào)控制，即載波自動(dòng)調(diào)制技術(shù)，控制過(guò)程如下檢測(cè)逆變器與電動(dòng)機(jī)之間的電壓和電流物理量，到變換器計(jì)算后送入基波控制器，經(jīng)計(jì)算脈沖寬度調(diào)制的基頻幅寬后控制磁鏈和電磁轉(zhuǎn)矩比較器，實(shí)現(xiàn)載頻與脈寬的自動(dòng)調(diào)制。該《交流變頻器的變頻控制方法》是使交流電機(jī)轉(zhuǎn)矩的動(dòng)態(tài)和穩(wěn)態(tài)性能都得到改善，是基于磁通電流矢量和直接轉(zhuǎn)矩控制的變頻控制方法。不能用于振動(dòng)時(shí)效時(shí)的穩(wěn)速，與V/F控制模式相差甚遠(yuǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有普通交流異步電機(jī)在用于振動(dòng)時(shí)效時(shí)的穩(wěn)速技術(shù)存在的問(wèn)題，提供一種簡(jiǎn)便可靠、穩(wěn)速速度高、能夠滿(mǎn)足在共振峰時(shí)電機(jī)能量輸出要求的適用于振動(dòng)時(shí)效的交流變頻控制方法。該方法是基于V/F變頻控制模式的改進(jìn)方法，可使普通交流異步電機(jī)能經(jīng)濟(jì)安全的適用于振動(dòng)時(shí)效設(shè)備中。 本發(fā)明的適用于振動(dòng)時(shí)效的交流變頻控制方法，是 通過(guò)下位機(jī)控制功率模塊輸出一個(gè)頻率和電壓都受控的交流信號(hào)給交流電機(jī)，交
流電機(jī)上設(shè)置有與下位機(jī)連接的轉(zhuǎn)速傳感器，交流電機(jī)上的轉(zhuǎn)速傳感器將轉(zhuǎn)速信號(hào)反饋給
上位機(jī)，上位機(jī)通過(guò)對(duì)交流電機(jī)即時(shí)轉(zhuǎn)速和控制轉(zhuǎn)速的不斷比較來(lái)穩(wěn)速；下位機(jī)根據(jù)正弦
函數(shù)y = A(sinx+ksinNx， N = 1，2，3，…)設(shè)置函數(shù)波特表，其中y為驅(qū)動(dòng)信號(hào)電壓、A為
電壓幅值、X為相位角、K為輸出電壓增量系數(shù)，這樣使下位機(jī)驅(qū)動(dòng)功率模塊的交流信號(hào)包
含一個(gè)高次諧波；采用寄存器移位法實(shí)現(xiàn)自動(dòng)查函數(shù)波特表，當(dāng)上位機(jī)給下位機(jī)一個(gè)轉(zhuǎn)速
指令時(shí)，下位機(jī)按順序調(diào)用數(shù)組中的點(diǎn)輸出一個(gè)正弦波，控制功率模塊輸出的交流信號(hào)是
由下位機(jī)通過(guò)寄存器移位法自動(dòng)查函數(shù)波特表輸出的功率模塊的驅(qū)動(dòng)方波。 輸出電壓增量系數(shù)K的取值是根據(jù)交流電機(jī)在振動(dòng)時(shí)效共振區(qū)附近交流電機(jī)產(chǎn)
生的高次諧波的大小而確定的，取值為1/4-1/2之間，不同類(lèi)型和功率的交流電機(jī)取值也
有差異。 所述函數(shù)波特表的設(shè)置過(guò)程如下 定義1024個(gè)數(shù)值，組成一個(gè)完整的正弦周期，在頻率輸出時(shí)按順序調(diào)用數(shù)組中的點(diǎn)就能輸出一個(gè)正弦波，調(diào)用的速度越快輸出的正弦波頻率越高，通過(guò)計(jì)算正弦函數(shù)y =A(sinx+ksinNx， N = 1，2，3，…)得到一個(gè)有1024點(diǎn)的函數(shù)波特表。
所述采用寄存器移位法實(shí)現(xiàn)自動(dòng)查函數(shù)波特表的具體過(guò)程是
將指向波特表的指針定義為Sine—PC，這個(gè)寄存器每次加n就會(huì)得到下一個(gè)點(diǎn)的位置，由上位機(jī)的轉(zhuǎn)速指令給下位機(jī)寄存器F—wdc，F(xiàn)—wdc是個(gè)15位寄存器，對(duì)應(yīng)0到12000轉(zhuǎn)，下位機(jī)將F—wdc寄存器內(nèi)的數(shù)據(jù)左移11位后轉(zhuǎn)存到Delta—Phase寄存器內(nèi)，Delta_Phase寄存器內(nèi)的數(shù)據(jù)在中斷時(shí)累加一次到Phase變量中，Phase為32位寄存器，因?yàn)镕—wdc要右移11位才能符合理論計(jì)算結(jié)果，而左移了 11位，所以對(duì)Phase要右移22位才能得到結(jié)果，得到Sine—PC，正好剩下IO位，IO位的最大值是1024，不會(huì)超過(guò)整個(gè)正弦波表，用Sine_PC做指針就能夠自動(dòng)查函數(shù)波特表了 。 上述控制方法，當(dāng)包含高次諧波的驅(qū)動(dòng)信號(hào)通過(guò)功率模塊輸出到交流電機(jī)繞組時(shí)，與繞組自感產(chǎn)生的高次諧波相抵消，抑制自感高次諧波對(duì)母線輸出的影響，同時(shí)由于這個(gè)高次諧波使正弦函數(shù)發(fā)生畸變，相當(dāng)于使功率模塊IGBT的開(kāi)關(guān)量超前放大，彌補(bǔ)了功率
4模塊IGBT開(kāi)關(guān)的延遲和死區(qū)損耗，以提高功率模塊IGBT的驅(qū)動(dòng)能力。
本發(fā)明是通過(guò)改變單片機(jī)的運(yùn)算方法，提高單片機(jī)轉(zhuǎn)速穩(wěn)定速度，使交流電機(jī)的穩(wěn)速精度達(dá)到了 士lrmp ;在變頻控制時(shí)采用寄存器移位法實(shí)現(xiàn)自動(dòng)查函數(shù)波特表輸出功率模塊的驅(qū)動(dòng)方波，使單片機(jī)節(jié)約了大量運(yùn)算正弦函數(shù)的資源，提高了CPU處理速度，穩(wěn)速速度大幅提高。由于該驅(qū)動(dòng)信號(hào)已包含一個(gè)高次諧波，當(dāng)該信號(hào)通過(guò)功率模塊輸出到電機(jī)繞組與繞組自感產(chǎn)生的高次諧波相抵消，有效地抑制了自感高次諧波對(duì)母線輸出的影響，同時(shí)由于這個(gè)高次諧波使正弦函數(shù)發(fā)生畸變，等于使功率模塊的開(kāi)關(guān)量超前放大，彌補(bǔ)了功率模塊開(kāi)關(guān)的延遲和死區(qū)損耗，有效提高了功率模塊的驅(qū)動(dòng)能力。


圖1是本發(fā)明的交流變頻控制原理圖。
圖2是本發(fā)明中的寄存器移位流程圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的適用于振動(dòng)時(shí)效的交流變頻控制方法，主要是通過(guò)改變單片機(jī)的運(yùn)算方法，提高單片機(jī)轉(zhuǎn)速穩(wěn)定速度，使電機(jī)的穩(wěn)速精度達(dá)到士lrmp ;為了簡(jiǎn)化電路和減低成本，本發(fā)明采用軟件進(jìn)行控制，并結(jié)合振動(dòng)時(shí)效設(shè)備的特點(diǎn)，在變頻控制時(shí)采用寄存器移位法實(shí)現(xiàn)自動(dòng)查函數(shù)波特表的方法輸出功率模塊IGBT的驅(qū)動(dòng)方波，這就使單片機(jī)節(jié)約了大量運(yùn)算正弦函數(shù)的資源，提高了 CPU處理速度，穩(wěn)速速度大幅提高。 圖l給出了本發(fā)明的交流變頻控制原理，是通過(guò)下位機(jī)(單片機(jī))控制功率模塊(IGBT)輸出一個(gè)頻率和電壓都受控的標(biāo)準(zhǔn)交流信號(hào)給交流電機(jī)，交流電機(jī)上設(shè)置有與下位機(jī)(單片機(jī))連接的轉(zhuǎn)速傳感器，形成一個(gè)閉環(huán)控制回路。交流電機(jī)上的轉(zhuǎn)速傳感器將轉(zhuǎn)速信號(hào)反饋給上位機(jī)，上位機(jī)通過(guò)對(duì)交流電機(jī)即時(shí)轉(zhuǎn)速和控制轉(zhuǎn)速的不斷比較來(lái)穩(wěn)速。其中下位機(jī)的程序中根據(jù)正弦函數(shù)y = A(sinx+ksinNx，N= 1，2，3，…)(其中y為驅(qū)動(dòng)信號(hào)電壓、A為電壓幅值、Z為相位角、K為輸出電壓增量系數(shù))設(shè)置函數(shù)波特表，為了能根據(jù)轉(zhuǎn)速高低自動(dòng)取點(diǎn)，采用寄存器移位法實(shí)現(xiàn)自動(dòng)查函數(shù)波特表。當(dāng)上位機(jī)給下位機(jī)一個(gè)轉(zhuǎn)速指令時(shí)，下位機(jī)只要按順序調(diào)用數(shù)組中的點(diǎn)就能輸出一個(gè)正弦波，這個(gè)正弦波轉(zhuǎn)化為對(duì)應(yīng)頻率和電壓的交流信號(hào)驅(qū)動(dòng)方波控制功率模塊IGBT，交流電機(jī)就能按設(shè)定轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動(dòng)。
為了消除交流電機(jī)的繞組產(chǎn)生的高次諧波的影響，必須提高功率模塊IGBT輸出母線的利用率。在硬件不改變的前提下，本發(fā)明提出在變頻控制時(shí)，下位機(jī)(單片機(jī))根據(jù)正弦函數(shù)y = A(sinx+ksinNx，N = 1，2，3，…)設(shè)置函數(shù)波特表，使下位機(jī)驅(qū)動(dòng)功率模塊的信號(hào)包含一個(gè)高次諧波；再采用寄存器移位法實(shí)現(xiàn)自動(dòng)查函數(shù)波特表法輸出功率模塊的驅(qū)動(dòng)方波。由于這個(gè)驅(qū)動(dòng)功率模塊的交流信號(hào)包含一個(gè)高次諧波，這個(gè)高次諧波的大小由輸出電壓增量系數(shù)K決定，K的取值是根據(jù)交流電機(jī)在振動(dòng)時(shí)效共振區(qū)附近電機(jī)產(chǎn)生的高次諧波的大小而確定的，取值約為1/4-1/2之間，不同的電機(jī)取值也有差異。
當(dāng)該包含高次諧波的驅(qū)動(dòng)信號(hào)通過(guò)IGBT輸出到電機(jī)繞組與繞組自感產(chǎn)生的高次諧波相抵消，有效地抑制了自感高次諧波對(duì)母線輸出的影響，同時(shí)由于這個(gè)高次諧波使正弦函數(shù)發(fā)生畸變，等于使IGBT的開(kāi)關(guān)量超前放大，彌補(bǔ)了 IGBT開(kāi)關(guān)的延遲和死區(qū)損耗，有效提高了功率模塊IGBT的驅(qū)動(dòng)能力。
本發(fā)明直接由計(jì)算機(jī)軟件采用寄存器移位法實(shí)現(xiàn)自動(dòng)函數(shù)查波特表法輸出控制方波，具體控制過(guò)程如下 下位機(jī)(單片機(jī))程序中根據(jù)正弦函數(shù)y = A(sinx+ksinNx，N = 1，2，3，…)定義了 1024個(gè)數(shù)值，組成了一個(gè)完整的正弦周期。當(dāng)上位機(jī)給下位機(jī)一個(gè)轉(zhuǎn)速指令時(shí)，下位機(jī)只要按順序調(diào)用數(shù)組中的點(diǎn)就能輸出一個(gè)正弦波?？梢钥闯稣{(diào)用的速度越快輸出的正弦波頻率越高。但是，如果要輸出200HZ和更高的頻率，調(diào)用每個(gè)點(diǎn)的頻率達(dá)到了 200X1024=204. 8KHZ， IGBT的開(kāi)關(guān)頻率也要達(dá)到204. 8KHZ才能使每個(gè)點(diǎn)都能輸出。實(shí)際上IGBT無(wú)法達(dá)到，頻率越高開(kāi)關(guān)損耗也大大增加。而且在每個(gè)頻率周期內(nèi)單片機(jī)還要進(jìn)行大量的運(yùn)算以確定要輸出的占空比，運(yùn)算速度也跟不上。隨著頻率的升高會(huì)有許多點(diǎn)沒(méi)用，為了節(jié)約成本和提高CPU計(jì)算速度，直接由軟件采用寄存器移位法實(shí)現(xiàn)自動(dòng)查函數(shù)波特表法輸出功率模塊的驅(qū)動(dòng)方波。通過(guò)采用寄存器移位法的變換，輸出頻率就可大幅減低，根據(jù)IGBT和單片機(jī)等的綜合考慮將輸出頻率定到了 10KHZ-20KHZ。這樣的話每個(gè)開(kāi)關(guān)周期只有50uS-100uS。單片機(jī)的指令處理速度至少要達(dá)到nS級(jí)。現(xiàn)在所用的單片機(jī)速度是約幾十個(gè)nS—條指令。這樣在每個(gè)開(kāi)關(guān)周期下能處理1000多條指令。速度夠用了。
隨著頻率的升高，正弦曲線波特表的許多點(diǎn)沒(méi)用，直接跳點(diǎn)輸出就可以了。頻率輸出是連續(xù)的，最好的辦法是隨著頻率變化能夠自動(dòng)變化取點(diǎn)個(gè)數(shù)。 前面講過(guò)正弦波的一個(gè)周期最多取點(diǎn)1024個(gè)點(diǎn)，通過(guò)計(jì)算正弦函數(shù)y =
A(sinx+ksinNx， N = 1，2，3，…)得到一個(gè)有1024點(diǎn)的函數(shù)波特表。用一個(gè)10位二進(jìn)制
數(shù)正好表示，當(dāng)繼續(xù)加時(shí)會(huì)溢出，重新自動(dòng)進(jìn)入下一個(gè)周期正弦波的取點(diǎn)。 假設(shè)固定的中斷時(shí)間表示為t，不同轉(zhuǎn)速下的取樣點(diǎn)數(shù)表示為N，對(duì)應(yīng)的正弦周期
表示為T(mén)，可得到N = T/t，每次取樣要跳過(guò)的點(diǎn)數(shù)表示為n，可得n = 1024/N。 為了實(shí)現(xiàn)自動(dòng)查波特表，本發(fā)明使用寄存器移位法根據(jù)上位機(jī)的轉(zhuǎn)速指令自動(dòng)從
波特表中取點(diǎn)，可快速輸出驅(qū)動(dòng)波形的變化，提高轉(zhuǎn)速控制速度。 由上位機(jī)的轉(zhuǎn)速指令給下位機(jī)寄存器F_wdc， F_wdc是個(gè)15位寄存器，對(duì)應(yīng)0到
12000轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)速表示為S， F_wdc內(nèi)的二進(jìn)制數(shù)用RBIN表示?？傻玫絋 = 60/S。將12000/32768 (215) = 0. 3662109375設(shè)為系數(shù)P ，可得:RBIN = S/P 。這就是轉(zhuǎn)
速的二進(jìn)制表示法。變形一下就是S = RBIN 3 。 將公式N = T/t、 T = 60/S和RBIN = S/ P變換代入n = 1024/N，得到n =1024*t**RBIN*P /60。 寄存器移位過(guò)程如圖2所示。程序中指向波特表的指針定義為Sine_PC。這個(gè)寄存器每次加n就會(huì)得到下一個(gè)點(diǎn)的位置。如果是在程序中直接套用這個(gè)公式來(lái)計(jì)算也可以，但會(huì)耗費(fèi)單片機(jī)的時(shí)間。為了更快的實(shí)現(xiàn)這個(gè)過(guò)程，可采用移位的辦法。寄存器右移一位等于除以2。例如2048是2的11次方。以上結(jié)果相當(dāng)于將F—wdc右移ll位。上位機(jī)發(fā)出一個(gè)轉(zhuǎn)速指令給下位機(jī)的F_wdc寄存器，下位機(jī)將F_wdc寄存器內(nèi)的數(shù)據(jù)左移11位后轉(zhuǎn)存到Delta—Phase寄存器內(nèi)，Delta—Phase寄存器內(nèi)的數(shù)據(jù)在中斷時(shí)累加一次到Phase變量中，Phase為32位寄存器，因?yàn)镕_wdc要右移11位才能符合理論計(jì)算結(jié)果，而又左移了 11位，所以對(duì)Phase要右移22位才能得到結(jié)果，得到Sine_PC，正好剩下10位，10位的最大值是1024，不會(huì)超過(guò)整個(gè)正弦波表。用Sine_PC做指針就可以查表了。
權(quán)利要求
一種適用于振動(dòng)時(shí)效的交流變頻控制方法，是通過(guò)下位機(jī)控制功率模塊輸出一個(gè)頻率和電壓都受控的交流信號(hào)給交流電機(jī)，交流電機(jī)上設(shè)置有與下位機(jī)連接的轉(zhuǎn)速傳感器，交流電機(jī)上的轉(zhuǎn)速傳感器將轉(zhuǎn)速信號(hào)反饋給上位機(jī)，上位機(jī)通過(guò)對(duì)交流電機(jī)即時(shí)轉(zhuǎn)速和控制轉(zhuǎn)速的不斷比較來(lái)穩(wěn)速；其特征是下位機(jī)根據(jù)正弦函數(shù)y＝A(sinx+ksinNx，N＝1，2，3，…)設(shè)置函數(shù)波特表，其中y為驅(qū)動(dòng)信號(hào)電壓、A為電壓幅值、X為相位角、K為輸出電壓增量系數(shù)，這樣使下位機(jī)驅(qū)動(dòng)功率模塊的交流信號(hào)包含一個(gè)高次諧波；采用寄存器移位法實(shí)現(xiàn)自動(dòng)查函數(shù)波特表；當(dāng)上位機(jī)給下位機(jī)一個(gè)轉(zhuǎn)速指令時(shí)，下位機(jī)按順序調(diào)用數(shù)組中的點(diǎn)輸出一個(gè)正弦波，控制功率模塊輸出的交流信號(hào)是由下位機(jī)通過(guò)寄存器移位法自動(dòng)查函數(shù)波特表輸出的功率模塊的驅(qū)動(dòng)方波。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的適用于振動(dòng)時(shí)效的交流變頻控制方法，其特征是所述輸出電壓增量系數(shù)K的取值為1/4-1/2。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的適用于振動(dòng)時(shí)效的交流變頻控制方法，其特征是所述函數(shù)波特表的設(shè)置過(guò)程如下定義1024個(gè)數(shù)值，組成一個(gè)完整的正弦周期，在頻率輸出時(shí)按順序調(diào)用數(shù)組中的點(diǎn)就能輸出一個(gè)正弦波，調(diào)用的速度越快輸出的正弦波頻率越高，通過(guò)計(jì)算正弦函數(shù)y =A(sinx+ksinNx， N = 1，2，3，…)得到一個(gè)有1024點(diǎn)的函數(shù)波特表。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的適用于振動(dòng)時(shí)效的交流變頻控制方法，其特征是所述采用寄存器移位法實(shí)現(xiàn)自動(dòng)查函數(shù)波特表的具體過(guò)程是將指向波特表的指針定義為Sine—PC，這個(gè)寄存器每次加n就會(huì)得到下一個(gè)點(diǎn)的位置，由上位機(jī)的轉(zhuǎn)速指令給寄存器F_wdc， F_wdc是個(gè)15位寄存器，對(duì)應(yīng)0到12000轉(zhuǎn)，下位機(jī)將F_wdc寄存器內(nèi)的數(shù)據(jù)左移11位后轉(zhuǎn)存到Delta—Phase寄存器內(nèi)，Delta—Phase寄存器內(nèi)的數(shù)據(jù)在中斷時(shí)累加一次到Phase變量中，Phase為32位寄存器，因?yàn)镕_wdc要右移11位才能符合理論計(jì)算結(jié)果，而左移了 11位，所以對(duì)Phase要右移22位才能得到結(jié)果，得到Sine_PC，正好剩下10位，10位的最大值是1024，不會(huì)超過(guò)整個(gè)正弦波表，用Sine_PC做指針就能夠自動(dòng)查函數(shù)波特表了 。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種適用于振動(dòng)時(shí)效的交流變頻控制方法，該方法是下位機(jī)根據(jù)正弦函數(shù)y＝A(sinx+ksinNx，N＝1，2，3，…)設(shè)置函數(shù)波特表，這樣使下位機(jī)驅(qū)動(dòng)功率模塊的交流信號(hào)包含一個(gè)高次諧波；當(dāng)上位機(jī)給下位機(jī)一個(gè)轉(zhuǎn)速指令時(shí)，下位機(jī)按順序調(diào)用數(shù)組中的點(diǎn)輸出一個(gè)正弦波，控制功率模塊輸出的交流信號(hào)是由下位機(jī)通過(guò)寄存器移位法自動(dòng)查函數(shù)波特表輸出的功率模塊的驅(qū)動(dòng)方波。本發(fā)明是通過(guò)改變下位機(jī)的運(yùn)算方法，提高單片機(jī)轉(zhuǎn)速穩(wěn)定速度，使單片機(jī)節(jié)約了大量運(yùn)算正弦函數(shù)的資源，提高了CPU處理速度，穩(wěn)速速度大幅提高，抑制了自感高次諧波對(duì)母線輸出的影響，彌補(bǔ)了功率模塊開(kāi)關(guān)的延遲和死區(qū)損耗，有效提高了功率模塊的驅(qū)動(dòng)能力，滿(mǎn)足振動(dòng)時(shí)效工藝的要求。
文檔編號(hào)H02P27/12GK101777869SQ20101001147
公開(kāi)日2010年7月14日 申請(qǐng)日期2010年1月19日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月19日
發(fā)明者郝俊山 申請(qǐng)人:郝俊山;趙顯華