基于TMS320F2811的变频器能量回馈系统的设计与实现

目录一、引言二、设计目的三、设计要求四、整体设计硬件部份数模转换操作的应用基础AD7303简介应用AD7303的DAC电路设计4.2 软件部份程序流程图在CCS集成开发环境下新建工程在Simulator环境下观看信号的时域及FFT Magnitude波形程序清单4.3 调试部份硬件调试软件调试SCI串行数据传输五、总结六、参考文献一、引言随着现代科学技术的进展和运算机技术的普及，信号处置系统已应用于愈来愈多的场合，如无线通信、语音识别、机械人、遥感遥测和图像处置领域，数字信号处置器芯片在高速信号处置方面具有速度快、运算性能好等优势，本文设计了一种基于TI公司的TMS320F812的信号处置系统，将数据通过串行异步通信接口传到PC机，由PC机的串口调试工具对接收信号进行显示和具体分析并将结果传给反馈给DSP进行操纵，文章对硬件和软件进行了详细描述。

二、设计目的一、编写串行外设接口SPI的驱动程序；二、了解数模转换的大体操作，设计基于数模转换芯片AD7303的正弦信号发生电路；3、编写TMS320F2812利用SPI接口驱动AD7303输出正弦信号波形的应用程序。

三、设计要求一、熟悉CCS集成开发环境的利用，能对程序进行跟踪，分析结果；二、熟悉SPI外设接口的相关知识，能通过SPI接口与外围电路（芯片）进行通信。

四、整体设计数模转换操作的应用基础μs。

其操纵方式较为简单：第一将需要转换的数值及操纵指令同时通过SPI总线传送到AD7303上相应寄放器，通过一个时刻延迟，转换后的模拟量就从AD7303输出引脚输出。

AD7303简介AD7303是一款双通道、8位电压输出DAC，采纳+2.7 V至+5.5 V单电源供电。

它内置片内周密输出缓冲，能够实现轨到轨输出摆幅。

这款器件采纳多功能三线式串行接口，能够以最高30MHz的时钟速度工作，并与QSPI、SPI、MICROWIRE和数字信号处置器接口标准兼容。

串行输入寄放器为16位，其中8位用作DAC的数据位，其余8位组成一个操纵寄放器。

TMS320F281x DSP原理及应用技术课程设计一、课程设计的目的TMS320F281x系列数字信号处理器是德州仪器公司（Texas Instruments, TI）推出的一款高性能DSP芯片，广泛应用于工控、通讯、音视频等领域。

本课程设计旨在通过对TMS320F281x DSP原理的讲解和基于TMS320F281x开发板的应用实验，培养学生对DSP技术的理解和掌握，提高学生的实际动手能力和综合素质。

二、课程设计的内容与要求2.1 DSP原理与编程课程设计将首先进行TMS320F281x DSP的基本原理讲解，包括：•DSP基本概念和应用领域介绍；•固定点算法和浮点算法的优缺点分析；•TMS320F281x DSP体系结构和特点；•DSP的编程语言及其优劣分析；•DSP的编程方式和编译工具选择等。

2.2 DSP应用系统设计基于TMS320F281x开发板进行DSP应用实验，设计实现以下几个方面的应用系统：2.2.1 带通滤波器•设计一个模拟滤波器，用TMS320F281x实现数字滤波器；•给出数字滤波器的结构和差分方程；•给出数字滤波器的频率特性曲线图和幅频特性函数；•给出数字滤波器的相频特性函数和相频特性曲线图；•用TMS320F281x实现滤波器算法的编写和仿真测试。

2.2.2 数字信号的FFT分析•用TMS320F281x实现8分、16分、32分FFT算法；•仿真测试并得到频域特性曲线图。

2.2.3 软件实现数字信号的AD与DA转换•用TMS320F281x实现AD采样；•用TMS320F281x实现DA输出；•给出AD和DA基本原理框图。

2.2.4 控制程序设计•用TMS320F281x实现PWM输出功能；•用TMS320F281x实现基本电机控制程序。

2.3 实验环境•硬件平台：TMS320F281x开发板、PC机；•开发工具：CCS等DSP编程软件。

三、课程设计的评分标准评分标准包括：•实验报告（设计方案、电路图、结果分析等）60分；•实验成果（代码实现、仿真测试和实际应用）40分。

基于TMS320F2812三相异步电动机变频控制实现研究摘要：本文主要针对 TMS320F2812 的 SVPWM 技术实现进行了相关探讨，并且提出了部分软件的实现方法以及硬件电路的构成。

基于TMS320F2812三相异步电动机变频控制的模块的结构十分紧凑，而且具有较高的性能价格比，在运行方面也比较稳定，能够达到设计的预期目标。

关键词：TMS320F2812；三相异步电动机；变频.随着科学技术的不断进步，人们对现代加工工艺提出的要求越来越高，使得很多机械设备在实现其控制精度的不断提高。

因此，电机转速控制也需要更进一步的发展来适应更高的要求。

目前，应用十分广泛的电机就是三相交流异步电机。

三相交流异步电机具有结构简单、成本较低、效率高等优点。

目前三相异步电动机进行调速的主要方法就是变频调速，其变频器主要是采用DSP 技术的控制单元，TM S320F2812 系列芯片是最近几年开发专用电气控制的DSP 芯片，TMS320F2812芯片的EV模块的控制功能十分强大，非常适合应用于电机控制和运动控制等领域。

一、变频控制原理基于TMS320F2812的三相异步电机的变频调速装置有三个部分，即为主电路、控制电路和采样电路。

在变频主电路中，工频三相交流电源在通过全整流电路之后，会经过滤波而传送到逆变器中，然后再通过控制逆变器来产生三相电源。

而该逆变器采用7MBP100RA060型的智能电力模块，不但工作特性十分好，而且功能也比较齐全。

该逆变器比较完整，包括制动单元在内，还有七个IGBT与七个快速功率二极管，一个IGBT作为开关管用于动力制动。

另外，还有六个回馈二极管与IGBT并联而组成的三相桥臂。

除此之外，还有对异常情况进行检测的相关单元、各种IGBT 的驱动电路等。

如果检测到异常信号，IPM 模块的 FN 信号就可以在进行光耦隔离之后，被送至DSP的PDPINT中，也就是功率驱动保护引脚，以提供相应保护[1]。

基于TMS320F2812 永磁同步电机交流调速系统实验1.引言数字信号处理器（DSP）可以用于语言处理、图象处理、高速控制、数字通讯、振动和噪声信号处理、声纳和雷达信号处理、仪器仪表、机器人等多个领域。

由于它能把数字信号处理的一些理论和算法实时实现，并迅速地推广到应用方面，因此得到了学术界和工程界的高度重视，被认为是实现数字化革命的催化剂。

交流永磁同步电动机（PMSM）具有结构简单、运行可靠、体积小、质量轻、损耗少、转矩/质量比高、功率因数高、效率高、易于散热、易于保养等显著特点，因而应用范围极为广泛，尤其是在要求高精度控制和高可靠性的场合，如航空航天、数控机床、机器人控制等方面。

够在石油、煤矿、大型工程机械等比较恶劣的工作环境下运行，这不仅加速了它取代异步电机的速度，同时也为永磁同步电机专用变频器的发展提供了广阔的空间。

随着永磁材料性能的大幅度提高和价格的降低，以及电力电子器件的进一步发展，永磁同步电动机己逐步成为交流伺服系统的主流。

同时随着微电子技术和功率电子技术的飞速发展，数字信号处理器(DSP)，智能功率模块(IPM)出现等，促使交流伺服控制系统向全数字化、智能化、小型化、高速、高精度方向发展。

本文对全数字交流永磁同步伺服驱动器进行了研究与开发。

首先在熟练掌握永磁同步电动机工作原理的基础上，分析永磁同步电动机的数学模型，其次在电压空间矢量（SVPWM）技术以及永磁同步电机矢量控制原理基础上，利用系统的核心器件TMS320F2812，功率变换装置智能功率模块IPM，构建了全数字伺服系统的硬件平台。

然后设计了基于TMS320F2812的软件平台，给出了主程序流程图和中断服务子程序流程图，结合CCS集成开发环境，对整个控制系统进行了软件调试并且做了相关实验，得到了SVPWM的输出波形以及相电流波形，经实验证明该数字控制系统具有良好的控制性能。

2.永磁同步电机原理2.1永磁同步电机数学模型永磁同步电动机和绕线式同步电动机，它们在定子结构上都是由铁心和电枢绕组构成。

采用TMS320F2812芯片的变电站综合自动化系统的设计与实现引言
变电站综合自动化系统是将变电站的二次设备经过功能组合和优化设计，综合利用先进的多种学科技术，集成于一体的自动化系统。

从系统的结构看，全分散式的设计思想越来越显现出优越性。

由于变电站的数据量和信息量大，实时性要求高，则将高性能DSP应用于变电站综合自动化的设计方案中。

其内部哈佛结构使数据空间和程序空间分离，独立的总线和程序总线允许程序数据同时操作；具有独特的逆寻址方式，能高效的进行快速傅立叶变换运算降低了软件的编写困难；采用内存映射方式管理I/O，能灵活方便的扩充外围电路。

1 系统的整体结构设计
采用TI2000系列的TMS320F2812芯片为核心处理器，整体采用全分散式结构，集监测、保护、控制、远动等为一体的综合系统。

系统整体结构如图1所示：
主要保护和测控单元有：(1)线路保护和测控单元；(2)主变差动和测控单元；(3)主变后备保护和测控单元；(4)电容保护和测控单元；(5)备用电源自投和测控单元；(6)电动机保护和测控单元；(7)PT保护和测控单元；(8)中央信号单元；各个保护和测控单元分散安装在监控室或一次设备附近，便于安装，维护管理。

监控主机发命令给各个单元和远方调度集控中心，进行实时数据传输和信息交换。

2 各单元硬件电路设计
本系统各个保护和测控单元的硬件结构相似，分模拟量输入，核心处理器，开关量输入、输出，人机接口，通讯和电源模块六大部分。

系统的硬件结构如图2所示：
2.1 模拟量输入
模拟量有线路电压、电流，及其频率，变压器油温、变电站室温等等。

电力系统的电压电。

１６７３－０９５Ｘ　（　２０１１　）　０４－００３２－０５基于ＴＭＳ３２０Ｆ２８１２的无刷双馈电机控制器的设计与实现姜文强吴庆勋孙红飞蒋波天津大学电气与自动化工程学院，天津３０００７２摘要：级联无刷双馈电机以其无电刷所带来的系统稳定性的提高和可实现变速恒频发电等优点，而逐渐成为大功率风力发电的发展趋势．本文从实际应用的角度出发，控制芯片选用ＴＭＳ３２０Ｆ２８１２，结合专用的电机驱动电路，设计一套专门控制级联无刷双馈电机的电机控制器．本文重点介绍该控制器的软、硬件设计与实现．ＴＭＳ３２０Ｆ２８１２；级联无刷双馈电机；控制器设计与实现ＴＰ２３Ａ１０．　３９６９／ｊ．　ｉｓｓｎ．　１６７３－０９５Ｘ．　２０１１．０４．　００９Ｄｅｓｉｇｎ　ａｎｄ　ｉｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｃａｓｃａｄｅｄ　ｂｒｕｓｈｌｅｓｓ　ｄｏｕｂｌｙ－ｆｅｄ　 ｍａｃｈｉｎｅ　ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ　ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ＴＭＳ３２０Ｆ２８１２　ｃｈｉｐＪＩＡＮＧ　Ｗｅｎ－ｑｉａｎｇＷＵ　Ｑｉｎｇ－ｘｕｎＳＵＮ　Ｈｏｎｇ－ｆｅｉＪＩＡＮＧ　Ｂｏ２０１１－０６－０８姜文强（１９８５－），男，硕士研究生，Ｅ－ｍａｉｌ：　ｊｉａｎｇｗｅｎｑｉａｎｇ１１２５＠　１６３．　ｃｏｍ．输中加入号进行３控制＠＠［１］徐大平，卢洪峰，刘东明，等．级联式无刷双馈电机基本 原理探讨［Ｊ］．电机与控制应用，２００６，３３（１１）：３－５．＠＠［２］ 苏奎峰，吕强，常天庆，等．ＴＭＳ３２０Ｘ２８１　ｘＤＳＰ原理及 Ｃ程序开发［Ｍ］．北京：北京航空航天大学出版 社，２００８．＠＠［３］ 王地男，孙航，王挺峰，等．ＴＭＳ３２０Ｆ２８１２在步进电机 控制系统中的应用［Ｊ］．微计算机信息（嵌入式与 ＳＯＣ）　，２０１０，２６　（１０）：　１２１－１２２，１４６．＠＠［４］ 张勇强，金新民，童亦斌，等．基于ＴＭＳ３２０Ｆ２８１２的控制 系统设计［Ｊ］．应用天地，２００７，２６（２）：６３－６６．＠＠［５］ Ｔｅｘａｓ　Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ．　Ｈａｒｄｗａｒｅ　ｄｅｓｉｇｎ　ｇｕｉｄｅｌｉｎｅｓ　ｆｏｒ　ＴＭＳ ３２０Ｆ２８ｘｘ　ａｎｄ　ＴＭＳ３２０Ｆ２８ｘｘｘ　ＤＳＣｓ（Ｒｅｖ．　Ａ）　［　ＥＢ／ＯＬ］． （２００８　－　８　）　［　２００９　－　０９　－　１２　］　ｈｔｔｐ　：／／ｆｏｃｕｓ．　ｔｉ．　ｃｏｍ．　ｃｎ／ｃｎ／ ｌｉｔ／ａｎ／ｚｈｃａ０６５／ｚｈｃａ０６５．　ｐｄｆ．＠＠［　６　］ Ｔｅｘａｓ　Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ．　Ａｎ　ｏｖｅｒｖｉｅｗ　ｏｆ　ｄｅｓｉｇｎｉｎｇ　ａｎａｌｏｇ　ｉｎｔｅｒ ｆａｃｅ　ｗｉｔｈ　ＴＭ３２０Ｆ２８ｘｘ／２８ｘｘｘ　ＤＳＣｓ　（Ｒｅｖ．　Ａ）　［　ＥＢ／ＯＬ］． （２００８　－　５　）　［　２００９　－　０９　－　１５　］　ｈｔｔｐ：／／ｆｏｃｕｓ．　ｔｉ．　ｃｏｍ．　ｃｎ／ ｃｎ／ｌｉｔ／ａｎ／ｚｈｃａＯ６３／ｚｈｃａ０６３．　ｐｄｆ＠＠［７］ 陈顺中，谈龙成，王秋良．基于ＴＭＳ３２０Ｆ２８１２的异步电 机矢量控制系统［Ｊ］．微电机，２０１０，４３（３）：６０－６３，８５．基于TMS320F2812的无刷双馈电机控制器的设计与实现作者：姜文强， 吴庆勋， 孙红飞， 蒋波， JIANG Wen-qiang， WU Qing-xun， SUN Hong-fei， JIANG Bo 作者单位：天津大学电气与自动化工程学院,天津,300072刊名：天津理工大学学报英文刊名：Journal of Tianjin University of Technology年，卷(期)：2011,27(4)本文链接：/Periodical_tjlgxyxb201104009.aspx。

基于DSP的变频器能量回馈单元的设计与实现
郭奕杉;刘牮;马旭
【期刊名称】《信息技术》
【年(卷),期】2018(42)12
【摘要】对于传统的变频器而言,电机在处于制动状态时产生的再生电能往往无法被有效回馈到电网进行利用.为了避免产生过高的泵升电压,提高变频器的节能性能,设计了一种基于固定开关频率SPWM算法的能量回馈单元.介绍了能量回馈单元工作的原理,并通过理论推导出控制算法的公式.以TMS320F28062 DSP为核心构造硬件电路,完成能量回馈实验.最后实验波形表明设计不但可以实现变频器的能量回馈,而且性能良好,有广阔的市场前景.
【总页数】6页(P41-46)
【作者】郭奕杉;刘牮;马旭
【作者单位】上海理工大学光电信息与计算机工程学院,上海200093;上海理工大学光电信息与计算机工程学院,上海200093;上海理工大学光电信息与计算机工程学院,上海200093
【正文语种】中文
【中图分类】TM464
【相关文献】
1.基于DSP和IPM技术的平网印花机印花单元专用变频器的设计 [J], 李鹏飞;景军锋;王晓华
2.基于TMS320F2811的变频器能量回馈系统的设计与实现 [J], 简嘉亮;肖兵
3.基于DSP与FPGA的单元级联型高压变频器装置 [J], 郭浪千;朱俊杰
4.基于dsPIC的线切割专用变频器的设计与实现 [J], 李小琴;程威龙
5.基于DSP的门机变频器系统硬件的设计与实现 [J], 唐美玲
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基于TMS320F2812的变频调速系统的保护装置设计摘要：本文研究了基于TMS320F2812的变频调速系统的保护装置设计。

利用TMS320F2812的模拟输出和数字输入/输出，根据实时状态监测变频器的功耗，如果它们超出正常范围，则可以采取相应的保护措施来重启或禁止运行。

此外，系统中的安全保护措施可以检测到短路、过载和过热等情况的发生，以及火警信息的分发。

因此，可以有效地提高系统的可靠性和安全性。

关键词：TMS320F2812；变频调速系统；实时状态监测；保护装置；安全保护措施。

正文：随着时代的发展，机器自动化已经广泛应用于工业，变频调速技术也得到了快速的发展，许多工业应用都采用变频调速方式。

保护装置作为变频调速系统的一部分，能够在系统出现故障或不正常情况时，即时监测到异常状况并采取措施以防止系统损坏。

本文研究了基于TMS320F2812的变频调速系统的保护装置设计。

TMS320F2812是由Texas Instruments公司推出的一款16位DSP处理器，具有优良的数字控制能力，支持模拟I/O及数字I/O等功能，可以方便地实现变频器的实时监控和控制。

利用TMS320F2812的模拟输出和数字输入/输出，根据变频器的实时状态监测其功耗，如果它们超出正常范围，则可以采取相应的保护措施来重启或禁止运行。

此外，在变频调速系统中设置安全保护装置，既可以检测到短路、过载和过热等情况的发生，又可以检测火警信息的发出并及时采取措施。

在发现安全问题时，可以立即停止变频器的运行，及时采取措施，避免对系统造成更大的损害。

综上所述，本文研究了基于TMS320F2812的变频调速系统的保护装置设计。

通过利用TMS320F2812的模拟输出及数字输入/输出，结合安全保护措施，可以有效地监测到变频器的功耗是否超出正常范围，并及时采取措施，从而有效提高系统的可靠性和安全性。

设计完整的变频调速系统保护装置，可以大大提高系统的可靠性和安全性。

摘要本文是对直流电机PWM调速器设计的研究，主要实现对电机的控制。

本课程设计主要是实现PWM调速器的正转、反转、加速、减速、停止等操作。

并实现电路的仿真。

为实现系统的微机控制，在设计中，将DSP作为整个控制系统的控制电路的核心部分，配以各种显示、驱动模块，实现对电动机转速参数的显示和测量；由命令输入模块、光电隔离模块及H型驱动模块组成。

采用带中断的独立式键盘作为命令的输入，单片机在程序控制下，不断给光电隔离电路发送PWM波形，H型驱动电路完成电机正反转控制.在设计中，采用PWM调速方式，通过改变PWM的占空比从而改变电动机的电枢电压，进而实现对电动机的调速。

设计的整个控制系统，在硬件结构上采用了大量的集成电路模块，大大简化了硬件电路，提高了系统的稳定性和可靠性，使整个系统的性能得到提高。

关键词：PWM调速；正反转控制；仿真目录第一章概述 (I)1.1工程训练的目的 (3)1.2工程训练的要求 (3)第二章方案的选择与确定 (3)2.1 设计思路.......................................... 错误！未定义书签。

2.2 基本原理 (4)2.3 总体设计框图...................................... 错误！未定义书签。

第三章直流电机单元电路设计与分析................ 错误！未定义书签。

3.1 总电路图........................................... 错误！未定义书签。

3.2 总电路功能介绍..................................... 错误！未定义书签。

3.3 直流电机驱动模块 (8)3.4 直流电机的中断键盘控制模块........................ 错误！未定义书签。

3.5 直流电动机的硬件原理图 (3)第四章软件设计 (3)4.1 软件流程图 (3)4.2 源程序设计 (3)第五章 PCB绘制与电路板制作 (3)5.1 PCB板的制作流程图 (3)5.2 生成PCB图及制版................................. 错误！未定义书签。

基于TMS320F2812级联式多电平变频器控制系统的设计丁衡龙,欧阳红林,丁伟(湖南大学电气与信息工程学院,湖南长沙410082)摘要:级联式多电平变频器因其众多的优点,在高压变频调速领域有着广泛的应用。

提出了一种基于DSP 芯片TMS320F2812,结合FP GA 的新型控制系统的软硬件设计。

硬件电路包括底层驱动电路、通讯模块等,软件部分给出了主程序及底层控制程序的流程图。

在此设计基础上构建了实验平台。

实验结果表明采用该种设计的多电平变频器的性能是十分优越的。

关键词:级联式多电平变频器;数字信号处理器;软硬件设计中图分类号:TM921 文献标识码:ADesign of Control System Used for Cells Cascaded MultilevelConverter Base on TMS320F2812DING H eng 2long,OUYANG H ong 2lin,DING Wei(Co llege of Electrica l and I nf or mation Engineering ,H unan U niver sity ,Changsha 410082,Hunan,China)Abstract:Cells cascade multilevel conver ters has extensive application in the high voltage var iable frequen 2cy modulated speed syst em for its numer ous advantages.T he har dware/software design of the cont rol system was put for wa rd based on DSP T MS320F2812combining FP GA.T he hardwar e includes low level driver circuit and the communication module,the softwar e includes the flow char t of the main pr ograme and t he low level control programe.T he experimental platform was build based on the design.T he r esult s,show that the cells cascade multilevel converter adopting this method has excellent cha racteristics.Key wor ds:cells cascade multilevel conver ter;digital signa l processor(DSP);har dware/softwa re design基金项目:湖南省科学技术厅科技计划(06CK3005)作者简介:丁衡龙(1963-),男,工程师,Em ail:din g1963@1 引言与传统的二电平变频器相比,多电平变频器具有3个主要优点:1)由于功率器件串联使用,单个器件耐压降低,可以安全地提升整个系统输出功率;2)单个器件耐压降低使输出d v /d t 减小;3)多个电平的输出合成的正弦波中谐波成分减少[1]。

基于DSP的变频器能量回馈单元的设计与实现摘要：对于传统的变频器而言，电机在处于制动状态时产生的再生电能往往无法被有效回馈到电网进行利用。

为了避免产生过高的泵升电压，提高变频器的节能性能，设计了一种基于固定开关频率SPWM算法的能量回馈单元。

介绍了能量回馈单元工作的原理，并通过理论推导出控制算法的公式。

以TMS320F28062DSP为核心构造硬件电路，完成能量回馈实验。

最后实验波形表明设计不但可以实现变频器的能量回馈，而且性能良好，有广阔的市场前景。

关键词：能量回馈；电流控制；SPWM；数字信号处理引言变频器凭借电机控制性能优越性，正逐步广泛应用于工业变频传动系统。

但是根据中国电器工业协会变频器分会的研究，目前传统的变频器应用变频器回馈能量技术的却并不多，电机在制动过程中产生的大量电能通过制动电阻以热能的形式被白白浪费，且会影响变频器自身的制动性能。

随着能量回馈研究的不断进行，许多能源回馈技术被提出。

综合考虑成本与结构的复杂性，本文提出了一种以DSP（TMS320F28062）为内核的采用固定开关频率的SPWM（正弦脉宽调制）控制算法能量回馈单元，较之于过去主控单元采用单片机实现SPWM波的做法，TMS320F28062能够更快的进行浮点运算、处理中断服务和实时任务，对于A/D数据的采样也可以达到更高的精度。

硬件部分采用集成芯片代替多个运放模块实现相同功能，最大程度减小实际体积。

1.能量回馈单元的实现原理与组成能量回馈单元的实质就是一个有源逆变器，其主回路主要包括由IGBT组成的三相半桥，输出滤波电感L以及直流侧输入滤波电容C等，拓扑结构图如图1所示图1 能量回馈单元主回路拓扑图在上述拓扑图中Udc为直流母线电压，D1～D6为在并联IGBT两端的反向二极管，其目的主要是缓冲PWM过程中产生的无功电能。

Sa，Sb，Sc为IGBT的开关函数，L为输出滤波电感，R为传输线的等效电阻，ia、ib、ic为输出电流。

基于TMS320F2803x的能量回馈系统的设计与实现作者：尚晨卫蒋鸿龙来源：《数字技术与应用》2014年第07期摘要：本文主要介绍了基于TMS320F2803x实现的能量回馈系统的设计。

该设计可以帮助电机将其发电过程中所产生的再生能量回馈到电网，同时协助系统实现快速制动功能，具有良好的动态性能并可实现再生电能的合理利用，最终给出实验波形，验证了系统的可行性。

关键词：TMS320F2803x 能量回馈再生能量中图分类号：TP272 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2014）07-0177-021 引言能源问题是决定新世纪社会发展的突出问题，如何提高能源的利用率已引起全世界人民的关注。

能量回馈系统作为用电设备与供电电网的接入口，可以实现直流电和交流电形式的转换，有着广阔的应用前景。

与传统的电阻制动方式相比，能量回馈系统大大的提高了电能利用率，功率因数大幅提高，增加了各种大惯量、拖动性的变频调速系统应用的稳定性，同时协助系统实现快速制动功能，最终达到理想的节能效果。

该系统的实施，对于一些快速制动的应用场合，如电梯、起重、油田抽油机、风力并网发电等具有重要的现实意义。

2 原理与设计能量回馈系统作为有源逆变单元，从变频器中分离出来，回馈单元的直流侧并接与变频器的直流母线，交流侧并接于电网，将电机制动或者再生能量回馈到电网中。

如图1所示。

无论系统工作在电动状态还是发电状态，能量回馈系统都能使得后级的负载正常运行。

能量回馈系统的工作过程是：当负载工作在电动状态时，能量回馈系统中的开关器件全部被封锁，能量从直流侧电容上吸收能量。

当负载工作在发电状态时，能量累积在变频器直流母线侧，产生泵升电压，当直流母线电压超过启动有源逆变电路的工作电压并且满足条件时，能量回馈系统开始工作，将直流母线上的能量转化为符合并网要求的交流电能回馈电网，达到节能的效果。

随着这部分能量的释放，直流母线电压下降，回落到设定值，回馈系统停止工作。

熙塑蛆基于D SP F2812的能量回馈调速系统孙幸成1冯涛1王亚玲2(1．石家庄铁道学院，河北石家庄050000；2．石家庄法商职业学院，河北石家庄050000)喃耍]节能调速系统是基于电机专用控制D s P控制器一TM S320F2812"没'／-]-6h，主电路由互相不可控整流桥、智能功率模次I晰和有源逆变装显组成。

采用电流转速双闲环矢量控制方式进行调速，对有源逆变装置采用电压和电流内环相结合的双l苟环串级控剌方式，对功率因擞进行枝正，实现能量回馈，节省能源。

睽罐词]变频调速；D S P控制器；I PM；功率因数校正在全球经济高速发展的过程中，能源问题始终是一个令人关注的主题。

作为能源消耗头户之一的电机在节能方面是大有潜力的，电机系统在节能方面将有很大的发展空间，当电动机减速时，处于发电机状态，这部分能量在调速过程中浪费了。

随着交流调速技术的不断发展，基于D SP的调速系统以其适用于能量转换效率高、能量能双向流动且使用方便而得到越来越广泛的应用。

尤其是功率因数校正技术的应用，方便实现了电网侧输入功率因数为1，消除了谐波污染。

将最新的电机专用控制器T M S320F2812和I PM运用于能量回馈调速系统中，不仅能实现实时调制空间矢量SV PW M和数字电流环，还可以大大地提高系统运行的可靠性、控制策略的灵活性及系统的控制精度。

1主电路及工作原理主电路由三相不可控整流桥6RI1O O E。

080，有源逆变装置、智能功率模块IPM和电丰门．组成，如图1所示。

为了实现能量回馈电网，必须在整流侧反并联一组逆变桥(有源逆变装置)。

有源逆变装置的开关元件采用绝缘栅双极功率晶闸管(I G BT)。

系统工作原理如下：1．1能量由三相交流电网流向电动机负载三相交流电源经不可控整流桥向中间直流环节的滤波储能电容充电，I PM在F2812的SV PW M控制下，将直流电逆变为三相交流电去驱动电动机。