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0 引 言
对于柴油发机电组而言,调频性能的好坏,是决定整个发机电组电气性能的关键,决定了它的电压特性、带载能力。而传统的摹拟频率调度装置要实现复杂的节制规律或扩大更多的功能,就必定造成布局复杂,本钱提高,靠得住性下降的问题。随着微措置器技术和现代节制理论的发展,柴油发机电的频率调度从传统的摹拟技术转向数字节制。数字式节制器具有算法矫捷、精度高、抗能力强等特点,对数字式节制器的研究已成为柴油发机电范畴的热门课题。本文阐述的就是柴油发机电数字节制器中频率丈量环节的功能实现1 测频原理
系统的原理框图如图l所示,柴油发机电的频率可由光电编码器来检测,发电机组价格码盘与机组传动轴毗连。
可以或许发生两个频率转变且正交(即相位相差90°的脉冲,DSP通过其EV管理器的正交编码脉冲QEP电路对脉冲频率或周期进行丈量,从而测得机组转速,机组转速n与同步发机电发电频率f之间知足:
其中p为发机电的极对数。故由此可间接测得柴油发机电的频率而测取机组转速的方法有T法、M法和M/T法,T法是通过丈量光电码盘所发生的相邻两个脉冲之间的时间来确定转速,故适合丈量较低转速;M法则是在一定的时间间隔内对光电码盘所发生的脉冲进行计数来确定转速,故适合丈量较高转速;而M/T法由于连络了前二者的特点,所以在测速场合被广泛使用。其原理是,由按时器确定采样周期T,按时器的按时起头时刻总与脉冲编码器的第一个计数脉冲前沿保持一致,在T的期间内获得脉冲数M1,同时,另外一个计数器对标准的时钟脉冲进行计数,当T按时结束时,只停止对脉冲计数器的计数。
而T结束后脉冲编码器输出的第一个脉冲前沿时,才停止对标准时钟的计数,并获得计数值M2,其延续时间为T+△T,即可以推导出此时转速为:
其中K为编码器旋转一周的脉冲数;fs为标准的时钟脉冲的频率。由式(1可得,机组频率为:
按此方法测频,脉冲数M2会存在多1或少1的误差,但由于fs远高于光电脉冲频率,所以由其引起的误差很小,丈量精度大年夜大年夜提高2 测频系统的实现
光电码盘有A,B,Z三相输出信号,其中A和B相信号相位相差90°,Z相信号称零位信号。因A和B相信号的电平逾越DSP的输入电平,故需先进行信号调度,使其变成O~3 V的电平信号,测频系统需要将A相调度信号接入DSP的EVA的CAPl/QEP1脚,将B相调度信号接入DSP的EVA的CAP2/QEP2脚即可。由于CAPl/QEPl,CAP2/QEP2为正交解码电路与捕获单位的复用脚,故需配置CAPCONA寄存器来使能正交解码电路正交编码脉冲电路的时基可由EVA的通用按时器T2提供。
通用按时器必须设置成定向增/减计数模式,并以正交编码脉冲时钟源。机组的旋转方向可通过检测两个脉冲序A、B那一个先达到来确定,转速可由脉冲数和脉冲频率来决定。EVA模块中的正交编码脉冲电路的方向检测逻辑决定了两个序列中哪个是先导序列,接着它就发生方向信号作为通用按时器T2的计数方向输入。如果CAPl/QEP1输入是先导序列,则通用按时器进行增计数;如果CAP2/QEP2输入是先导序列,则通用按时器进行减计数。两列正交输入脉冲的两个边沿都被正交编码脉冲电路计数,因此产频率是每个输入序列的4倍,并把这个时钟作为通用按时器T2的输入。按时器T2在计数器上溢或下溢时翻转,并重新起头计数设置通用按时器T1的时钟输入为fs,并开通按时器中断,中断周期为转速的采样周期T,则按时器每隔时间T向CPU发送一次中断请求。操纵光电码盘输出脉冲的上升沿启动采样周期按时器工作的同时。
启动时钟脉冲计数器工作。测频中断服务法式如图2所示3 结 语
实验表白,当光电码盘的K=1 024,同步发机电p=2,T=10 ms时,正常转速时,频率丈量误差为±0.03%,可见,操纵M/T法丈量机组转速和频率,在较宽的转速范围内均能获得较高的精度。 欢迎访问发电机组网址:www.fdjzu.com。
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