Создание векторной системы управления асинхронным двигателем под управлением 1986BE91T

Что делаем: Создаём векторную систему управления асинхронным двигателем на 1986BE91T. Для отладки применим скалярное формирование напряжение и частоты по закону U/f. Будет создан виртуальный пульт управления - переключение режимами и задания с помощью визуальных органов управления MexBIOS Development Studio.

Как делаем: Для создания векторной системы управления будем использовать готовые шаблоны, которые необходимо добавлять на поле набора MexBIOS Development Studio в строго описанном далее порядке. В шаблонах выполнена привязка к буквенным константам. Численное значение констант необходимо добавить сначала в файл проекта, затем начинать собирать схему из шаблонов.

Отладку и настройку системы управления будем производить в режиме моделирования, поэтому первым этапом создания СУ будет добавление модели, затем уже построение самой СУ.

​

  1. Установить MexBIOS Development Studio.

  2. Установить библиотеку MDR32F9QX.

  3. Начать работы с  1986BE91T можно по инструкции: http://mechatronica-pro.com/sites/default/files/content/product/174/statup_mdr32f9qx_rus.pdf

  4. Распаковать в папку Templates готовые шаблоны https://yadi.sk/d/6zk0UGd1t79Qd​ (ОБЯЗАТЕЛЬНО выполнить этот пункт). Нужно, чтобы все файлы из архива оказались в каталоге: C:\Users\%USERNAME%\AppData\Roaming\NPF Mechatronica-Pro\MexBIOS Development Studio\Templates

  1. Создать проект MDR32F9QX.

  2. Перейти на вкладу Models.

  3. Добавить константы ACIM_constant (файл с константами добавлен, при добавлении шаблонов. См. в папке :\Users\%USERNAME%\AppData\Roaming\NPF Mechatronica-Pro\MexBIOS Development Studio\Templates)..

  4. В Models, на поле набора алгоритмов, добавить шаблон Alg_iqACIM_Model.

    1. Подключить его в линию с BACKGROUND.

    2. Перейдите в формулу IM MODEL.

    3. Откройте осциллограф SCOPE_wr.

    4. Запустите моделирование и получите такой график:

  1. Для дальнейших действий, в IM MODEL удалите следующую часть схемы:

Примечание: Не обращайте внимание на исчезновение привязки к TP_OUT. При дальнейшей работе со схемой связи восстановятся в процессе добавления других шаблонов.

  1. Перейти в библиотеку MDR32F9QX.

  2. Добавить на поле набора алгоритмов Alg_SYSTICK.

  3. Добавить на поле набора алгоритмов Alg_IM_SCALAR.

  4. Добавить на поле набора алгоритмов  Alg_Current_Speed_Loops

  5. Добавить  на поле набора алгоритмов Alg_iqACIM_VoltControl

    1. Теги Ualpha Ubeta в MODELS\IM MODEL должны были восстановиться.

  6. Перейти в формулу Drivers (добавлена вместе с шаблоном Alg_Current_Speed_Loops). На поле набора формулы Drivers добавить следующие шаблоны:

    1. MDR32F9Qx_ADC.

    2. MDR32F9Qx_CAP_wr_Calc.

    3. MDR32F9Qx_Brake_Control.

    4. MDR32F9Qx_Enable_PWM.

    5. S_iqACIM_Irsm_iqMAG.

Примечание: Дискретный выводы: PA9 - управления тормозным резистором, PA12 - управление разрешением ШИМ и др. были выбраны для управления отладочной платой 1986BE91T силовой платой от ПЧ MBS FC-01.

  1. Перейти в формулу MAIN.

    1. Добавить на поле набора шаблон S_iqACIM_GUI_Start.

  2. Перейти в главное поле набора и произвести соединения добавленных частей схемы:

  1. Перейти в формулу SCALAR.

    1. Добавить S_iqACIM_SCALAR.

  2. Сохранить проект.

  3. Заново открыть проект (кнопка Открыть, выбрать сохранённый файл проекта).

  4. Перейти в формулу MAIN.

  5. Нажать кнопку:

  1. Запустить моделирование.

    1. Изменять задание частоты в Гц в разделе Скалярное управление, Гц.

    2. Убедиться, что при задании 50 Гц скорость чуть меньше 1500 об/мин.

 

Векторная система управления

  1. Перейти в формулу Speed_Loop.

    1. Добавить шаблон S_iqACIM_CS_Speed_Loop_MDR32F9QX.

  2. Перейти в Current Loop

    1. S_iqACIM_CS_Current_Loop_MDR32F9QX.

  3. Сохранить проект.

  4. Заново открыть проект (кнопка Открыть, выбрать сохранённый файл проекта).

  5. Проверить работу Векторной СУ через пульт управления в формуле MAIN.

    1. Запустить моделирование.

    2. Переключить Режим управления на Векторное управление.

    3. Скорость в Об/мин после запуска должна установиться в заданную величину.

    4. Изменяйте задание, убедитесь, что скорость регулируется.

 

Добавление защит

  1. Перейти в Drivers.

    1. Удалить TP_OUT с именем hStop.

  2. На главное поле набора алгоритмов добавить Alg_iqACIM_Protect.

    1. Подключить формулу iqProtect сразу после блока SYSTICK.

  3. Перейти в формулу MAIN.

  4. Нажать кнопку Показать/скрыть блоки и линии, для отображения всех блоков и линий.

  5. Нажать - Ctrl+A , Del - удалить всё содержимое формулы MAIN.

    1. Добавить шаблон S_iqACIM_GUI_addProtect

  6. Сохранить схему.

  7. Заново открыть схему.

  8. Перейти в фомрулу MAIN и запустите моделирование:

    1. Убедитесь, что скалярная и векторная системы управления работают.

    2. Переключите в Скалярный режим управления.

    3. Задайте частоту 50 Гц.

    4. Нажмите кнопку Старт/Стоп.

    5. Произойдёт авария Превышение тока в фазе.

    6. Нажмите кнопку Сброс аварий.

    7. Измените задание на 5 Гц. Убедитесь, что модель двигателя запускается.

 

Добавление драйвера ШИМ

 

  1. Перейти в формулу  iqVoltControl.

  2. Добавить шаблон MDR32F9Qx_PWM.

  3. Подключить:

 

Особенности векторной системы управления

Для режима отладки на ограничение выхода регулятора скорости было установлена на ±0.5 (двигатель будет развивать не максимальный момент).

Выходы регуляторов тока также ограничены ±0.5 (вектор напряжения не будет полностью использоваться).

 

Для контура тока можно изменить схему, включив подсистему iq_adaptiveUs, которая позволяет более эффективно использовать вектор напряжения.  При этом ограничения регуляторов тока необходимо выставить ±1.0.

Использовать iq_adaptiveUs необходимо после проверки работы на макетном образце.

 

Ссылка на шаблоны: https://yadi.sk/d/6zk0UGd1t79Qd