一种单FPGA实现的多台异步电机控制系统及控制方法

摘要

本发明公开了一种单FPGA实现的多台异步电机控制系统及控制方法，由IP核输出PWM驱动脉冲，光耦隔离单元接收IP核提供的PWM驱动信号，将PWM驱动信号输出给逆变单元，逆变单元接收由光耦隔离单元中隔离后的PWM驱动脉冲，驱动电机运转并产生一电压信号，电压电流检测单元逆变单元中产生的电压信号转换成数字信号，再通过串口隔离后输入IP核，在IP核内通过SVPWM算法和VVVF算法得到每台电机的6路PWM脉冲信号，通过上述方式，本发明能够采用单块FPGA芯片达到以极少的硬件资源实现多台电机的控制，同时采用强电和弱电隔离的措施，保证了系统不受强电部分的干扰，提高了系统的可靠性。

主权项

一种单FPGA实现的多台异步电机控制系统，其特征在于：包括：FPGA IP核和多台电机，所述IP核和每台所述电机的通路中均串联有光耦隔离单元、逆变单元和多路串行的电压电流检测单元；所述FPGA IP核，输出PWM驱动脉冲，每台电机对应六路PWM驱动脉冲；所述光耦隔离单元，接收所述FPGA IP核提供的PWM驱动信号，同时将强电和弱电进行隔离，将PWM驱动信号输出给所述逆变单元；所述逆变单元，接收由所述光耦隔离单元中隔离后的PWM驱动脉冲，驱动电机运转，并产生一电压信号；所述电压电流检测单元，将所述逆变单元中产生的电压信号转换成数字信号，再通过串口隔离后，输入所述FPGA IP核；所述FPGA IP核包括单台电机SVPWM算法模块，所述单台电机SVPWM算法模块包括：根据给定的频率、运行方向和是否运转，得到空间矢量的位置α和调制比m的旋转矢量产生模块；接收空间矢量的位置α和调制比m数据，根据预定公式计算空间矢量作用时间的运算模块；根据空间矢量作用时间得到6路PWM脉冲的PWM状态模块；将6路PWM脉冲转换成最后的三相逆变单元的6路PWM脉冲的死区模块；对所述旋转矢量产生模块、运算模块、PWM状态模块进行时序管理的时序管理模块。