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基于dsp的異步電機轉(zhuǎn)矩測量儀的設(shè)計

研究方向為控制理論與控制工程。線,如圖:1所示。將此曲線向下延長交于縱軸的0轉(zhuǎn)矩是電機特性中一個重要參數(shù),它對電機的運行與控制起著重要的作用,因此,測量電機轉(zhuǎn)矩具有非常重要的意義。目前,電機轉(zhuǎn)矩的測量方法有電阻應(yīng)變法、磁滯伸縮法、彈性軸法和專用轉(zhuǎn)矩測量儀測量法3~4等。由于專用轉(zhuǎn)矩測量儀價格較昂貴,其他測量方法又比較復(fù)雜,針對這些問題,介紹了一種簡便實用的間接測量方法。在此方法上設(shè)計了一種基于tms320lf2407a微處理器的電機轉(zhuǎn)矩測量儀,該測量儀能實現(xiàn)電參數(shù)及轉(zhuǎn)矩參數(shù)的顯示和打印,并具有繪制電機特性曲線及與上位機進行通信的功能。

1轉(zhuǎn)矩測量原理根據(jù)異步電動機的能流,可計算出電機的電磁功率pm、輸出功率p2、電磁轉(zhuǎn)矩m和電機輸出轉(zhuǎn)矩m2的值。

~(4)中,u1、i,cos9分別為電機定子相電壓、相電流、功率因數(shù);為定子的電阻值;fe為定子鐵耗;p為機械損耗與附加損耗之和;n.為同步轉(zhuǎn)速;為實際轉(zhuǎn)速;s為轉(zhuǎn)差率。

~(4)可知,根據(jù)測得的電機定子電壓、電流、功率因數(shù)、轉(zhuǎn)速值,計算電磁轉(zhuǎn)矩和電機輸出轉(zhuǎn)矩還需知道定子的電阻值,鐵損耗和總機械損耗。而定子電阻值可以通過短路的均差表。

表1均差表一階均差二階均差三階均差方便快捷,因此利用均差表來計算公式(5)中的nk(x),很容易得到以電壓為自變量的鐵損耗與總機械損耗之和函數(shù)nk(x)。根據(jù)該函數(shù)的意義,當x為零時對應(yīng)的損耗為總機械損耗pn,也即nk(0)是個常量,對應(yīng)任意電壓的鐵損耗則為nk(x)-nk(0)。

3轉(zhuǎn)矩計算測量儀硬件結(jié)構(gòu)框2系統(tǒng)軟件設(shè)計由于轉(zhuǎn)矩測量儀轉(zhuǎn)矩計算是建立在異步電機能量流程圖的基礎(chǔ)上,因此,在進行轉(zhuǎn)矩測量之前先對被測電機進行短路和空載。采樣子程序采樣電壓、電流、功率因數(shù)k次,計算平均值并進行轉(zhuǎn)速計算,然后保存數(shù)據(jù)返回,采樣子程序流程圖如(b)所示。轉(zhuǎn)速讀取中斷程序讀取計數(shù)定時器t2cnt的計數(shù)值,實現(xiàn)轉(zhuǎn)速計算,轉(zhuǎn)速讀取中斷程序流程圖如(c)所示。

5結(jié)論5%內(nèi),精度達到專用轉(zhuǎn)矩測量儀的標準,運行穩(wěn)定。該裝置擴展了dsp的sci通信口,可與上微機進行通信,并繪制電機特性曲線等,適于某些生產(chǎn)過程的自動控制。因此該裝置具有較強的實用價值。

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