一种变频器控制装置、电机及其控制方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种变频器控制装置、电机及其控制方法，该装置包括：FPGA芯片，采样变频器的第一运行数据、以及变频器所控制的电机的第二运行数据；确定第一运行数据中的第一运算数据和第二运行数据中的第二运算数据；同时向第一DSP芯片和第二DSP芯片发送使能信号和相应运输数据；第一DSP芯片，基于使能信号，接收第一运算数据进行运算，产生第一PWM驱动信号，反馈至FPGA芯片；第二DSP芯片，基于使能信号，接收第二运算数据进行运算，产生第二PWM驱动信号，反馈至FPGA芯片。该方案，通过FPGA芯片对两块DSP芯片进行协同控制，能够提高大功率变频器大多存在发电工况下的动态响速度和电动工况下的抗干扰能力。况下的抗干扰能力。况下的抗干扰能力。

【技术实现步骤摘要】
一种变频器控制装置、电机及其控制方法


[0001]本专利技术属于电机
，具体涉及一种变频器控制装置、电机及其控制方法，尤其涉及一种高性能的大功率变频器主控制器、具有该高性能的大功率变频器主控制器的电机、以及该电机的控制方法。

技术介绍

[0002]电能是目前最重要的能源形式之一，几乎所有的电能从产生到消耗都要经过电压、电流、频率等参数的调节，统称为电能的变换。电力电子技术就是一门对电能进行变换和控制的技术，其本质是利用电力电子器件(即功率器件)的开关作用，实现弱电对强电的控制。由于我国常规能源的有限性，能源建设必须走节电荷开发可再生能源的道路，这就决定了在今后相当长的一段时期内，我国的经济发展和巨大用户市场对电力电子技术具有巨大的、持久的需求。
[0003]在当前能源紧缺的时代大背景下，节约能源显得尤为重要。电能在工业中的应用也离不开电机，能够恰到好处地控制电机的调速，则能够很大程度上节约能量损耗。而变频器(即电机的控制器)可以很好地控制电机的运行，所以变频器的发展对当今世界的影响巨大。
[0004]随着我国电力电子市场的逐渐扩大、以及科学技术的大力发展，大功率变频器在电力电子传动领域存在巨大的需求，但大功率变频器大多存在发电工况下的动态响应慢、以及电动工况下的抗干扰能力差等问题。
[0005]上述内容仅用于辅助理解本专利技术的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于，提供一种变频器控制装置、电机及其控制方法，以解决大功率变频器大多存在发电工况下的动态响应慢、以及电动工况下的抗干扰能力差的问题，达到通过FPGA芯片对两块DSP芯片进行协同控制，能够提高大功率变频器大多存在发电工况下的动态响速度和电动工况下的抗干扰能力的效果。
[0007]本专利技术提供一种变频器控制装置，包括：FPGA芯片、第一DSP芯片和第二DSP芯片；其中，所述FPGA芯片，被配置为采样所述变频器的运行数据记为第一运行数据、以及所述变频器所控制的电机的运行数据记为第二运行数据；确定所述第一运行数据中需要运算的数据，记为第一运算数据；确定所述第二运行数据中需要运算的数据，记为第二运算数据；在所述第一DSP芯片的输入端和所述第二DSP芯片的输入端，同时向所述第一DSP芯片和所述第二DSP芯片发送使能信号，将所述第一运算数据发送至所述第一DSP芯片、并同时将所述第二运算数据发送至所述第二DSP芯片；所述第一DSP芯片，被配置为自所述第一DSP芯片自身的输入端接收所述FPGA芯片发送的使能信号；基于所述使能信号，接收所述第一运算数据，并根据所述第一运算数据进行运算，得到第一运算结果；根据所述第一运算结果，产生
第一PWM驱动信号；并自所述第一DSP芯片自身的输出端，将所述第一PWM驱动信号反馈至所述FPGA芯片；所述第一PWM驱动信号，是用于驱动所述变频器中PFC电路的驱动板即第一驱动板的驱动信号；所述第二DSP芯片，被配置为自所述第二DSP芯片自身的输入端接收所述FPGA芯片发送的使能信号；基于所述使能信号，接收所述第二运算数据，并根据所述第二运算数据进行运算，得到第二运算结果；根据所述第二运算结果，产生第二PWM驱动信号；并自所述第二DSP芯片自身的输出端，将所述第二PWM驱动信号反馈至所述FPGA芯片；所述第二PWM驱动信号，是用于驱动所述变频器所述电机的驱动板即第二驱动板的驱动信号。
[0008]在一些实施方式中，还包括：所述FPGA芯片，还被配置为根据所述第一运行数据确定所述PFC电路的运行是否出现异常，和/或根据所述第二运行数据确定所述电机的运行是否出现异常；以及，若所述PFC电路的运行出现异常和/或所述电机的运行出现异常，则：在所述第一DSP芯片的输入端和所述第二DSP芯片的输入端，同时关断所述使能信号，以同时关断所述FPGA芯片向所述第一DSP芯片的输入端和所述第二DSP芯片的输入端提供的所述使能信号，和/或，同时向所述第一DSP芯片的输入端和所述第二DSP芯片的输入端发送关波命令，以关闭所述第一PWM驱动信号和所述第二PWM驱动信号的输出通道；和/或，在所述第一DSP芯片的输出端和所述第二DSP芯片的输出端，同时关闭相应PWM驱动信号的接收通道，以关闭所述第一DSP芯片的输出端和所述第二DSP芯片的输出端对所述FPGA芯片输出的相应PWM驱动信号的接收。
[0009]在一些实施方式中，还包括：ARM芯片和存储单元；所述ARM芯片，被配置为获取所述FPGA芯片采样得到的所述第一运行数据和所述第二运行数据，对所述第一运行数据和所述第二运行数据分别进行处理，得到第一处理数据和第二处理数据；所述存储单元，被配置为对所述第一处理数据和所述第二处理数据进行存储。
[0010]在一些实施方式中，还包括：所述ARM芯片，还被配置为通过两种以上通信方式中的任一种通信方式，与上位机进行通信。
[0011]在一些实施方式中，其中，所述上位机，能够接收外部输入的命令，并通过所述ARM芯片向所述FPGA芯片下达命令；也能够通过所述ARM芯片调用所述存储单元中存储的所述第一处理数据和所述第二处理数据，并以设定的显示方式对所述第一处理数据和所述第二处理数据进行显示。
[0012]在一些实施方式中，其中，所述ARM芯片与所述上位机之间的通信，包括：所述ARM芯片，通过RS485通信、CAN通信、以太网通信中任一通信方式，接收使用者通过所述上位机下达的命令，并将接收到的命令下达至所述FPGA芯片，以使所述FPGA根据所述命令，通过协同控制所述第一DSP芯片和所述第二DSP芯片，执行所述命令；所述命令，包括：启动指令、停止指令、清除故障指令中的任一指令；和/或，所述ARM芯片，将获取到的所述第一运行数据和所述第二运行数据，和/或自所述存储单元中调用的所述第一处理数据和所述第二处理数据，通过RS485通信、CAN通信、以太网通信中任一通信方式，上传至所述上位机，以通过所述上位机进行显示和/或分析。
[0013]与上述装置相匹配，本专利技术再一方面提供一种电机，包括：以上所述的变频器控制装置。
[0014]与上述电机相匹配，本专利技术再一方面提供一种电机的控制方法，包括：通过所述FPGA芯片，采样所述变频器的运行数据记为第一运行数据、以及所述变频器所控制的电机
的运行数据记为第二运行数据；确定所述第一运行数据中需要运算的数据，记为第一运算数据；确定所述第二运行数据中需要运算的数据，记为第二运算数据；在所述第一DSP芯片的输入端和所述第二DSP芯片的输入端，同时向所述第一DSP芯片和所述第二DSP芯片发送使能信号，将所述第一运算数据发送至所述第一DSP芯片、并同时将所述第二运算数据发送至所述第二DSP芯片；通过所述第一DSP芯片，自所述第一DSP芯片自身的输入端接收所述FPGA芯片发送的使能信号；基于所述使能信号，接收所述第一运算数据，并根据所述第一运算数据进行运算，得到第一运算结果；根据所述第一运算结果，产生第一PWM驱动信号；并自所述第一DSP芯片自身的输本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种变频器控制装置，其特征在于，包括：FPGA芯片、第一DSP芯片和第二DSP芯片；其中，所述FPGA芯片，被配置为采样所述变频器的运行数据记为第一运行数据、以及所述变频器所控制的电机的运行数据记为第二运行数据；确定所述第一运行数据中需要运算的数据，记为第一运算数据；确定所述第二运行数据中需要运算的数据，记为第二运算数据；在所述第一DSP芯片的输入端和所述第二DSP芯片的输入端，同时向所述第一DSP芯片和所述第二DSP芯片发送使能信号，将所述第一运算数据发送至所述第一DSP芯片、并同时将所述第二运算数据发送至所述第二DSP芯片；所述第一DSP芯片，被配置为自所述第一DSP芯片自身的输入端接收所述FPGA芯片发送的使能信号；基于所述使能信号，接收所述第一运算数据，并根据所述第一运算数据进行运算，得到第一运算结果；根据所述第一运算结果，产生第一PWM驱动信号；并自所述第一DSP芯片自身的输出端，将所述第一PWM驱动信号反馈至所述FPGA芯片；所述第一PWM驱动信号，是用于驱动所述变频器中PFC电路的驱动板即第一驱动板的驱动信号；所述第二DSP芯片，被配置为自所述第二DSP芯片自身的输入端接收所述FPGA芯片发送的使能信号；基于所述使能信号，接收所述第二运算数据，并根据所述第二运算数据进行运算，得到第二运算结果；根据所述第二运算结果，产生第二PWM驱动信号；并自所述第二DSP芯片自身的输出端，将所述第二PWM驱动信号反馈至所述FPGA芯片；所述第二PWM驱动信号，是用于驱动所述变频器所述电机的驱动板即第二驱动板的驱动信号。2.根据权利要求1所述的变频器控制装置，其特征在于，还包括：所述FPGA芯片，还被配置为根据所述第一运行数据确定所述PFC电路的运行是否出现异常，和/或根据所述第二运行数据确定所述电机的运行是否出现异常；以及，若所述PFC电路的运行出现异常和/或所述电机的运行出现异常，则：在所述第一DSP芯片的输入端和所述第二DSP芯片的输入端，同时关断所述使能信号，以同时关断所述FPGA芯片向所述第一DSP芯片的输入端和所述第二DSP芯片的输入端提供的所述使能信号，和/或，同时向所述第一DSP芯片的输入端和所述第二DSP芯片的输入端发送关波命令，以关闭所述第一PWM驱动信号和所述第二PWM驱动信号的输出通道；和/或，在所述第一DSP芯片的输出端和所述第二DSP芯片的输出端，同时关闭相应PWM驱动信号的接收通道，以关闭所述第一DSP芯片的输出端和所述第二DSP芯片的输出端对所述FPGA芯片输出的相应PWM驱动信号的接收。3.根据权利要求1或2所述的变频器控制装置，其特征在于，还包括：ARM芯片和存储单元；所述ARM芯片，被配置为获取所述FPGA芯片采样得到的所述第一运行数据和所述第二运行数据，对所述第一运行数据和所述第二运行数据分别进行处理，得到第一处理数据和第二处理数据；所述存储单元，被配置为对所述第一处理数据和所述第二处理数据进行存储。4.根据权利要求3所述的变频器控制装置，其特征在于，还包括：所述ARM芯片，还被配置为通过两种以上通信方式中的任一种通信方式，与上位机进行通信。5.根据权利要求4所述的变频器控制装置，其特征在于，其中，所述上位机，能够接收外
部输入的命令，并通过所述ARM芯片向所述FPGA芯片下达命令；也能够通过所述ARM芯片调用所述存储单元中存储的所述第一处理数据和所述第二处理数据，并以设定的显示方式对所述第一处理数据和所述第二处理数据进行显示。6.根据权利要求4所述的变频器控制装置，其特征在于，其中，所述ARM芯片与所述上位机之间的通信，包括：所述ARM芯片，通过RS485通信、CAN通信、以太网通信中任一通信方式，接收使用者通过所述上位机下达的命令，并将接收到的命令下达至所述FPGA芯片，以使所述FPGA根据所述命...

【专利技术属性】
技术研发人员：陆平，张统世，于安波，
申请(专利权)人：珠海格力电器股份有限公司，
类型：发明
国别省市：