SPMC75实现交流变频驱动控制
摘要：
SPMC75系列单片机是由凌阳科技设计开发的16位微控制器芯片，具有变频专用的PWM发生模块，其内核采用凌阳科技自主知识产权的μ'nSP微处理器。本文介绍采用SPMC
关键字：SPMC75；VVVF；交流变频
变频驱动技术已深入我们生活的每个角落，如变频空调、冰箱、洗衣机等家电。现在变频驱动主要使用PWM合成驱动方式，这要求其控制器有很强的PWM生成能力。
SPMC75系列单片机是由凌阳科技设计开发的16位微控制器芯片，具有变频专用的PWM发生模块，其内核采用凌阳科技自主知识产权的μ'nSP微处理器。SPMC75系列单片机集成了能产生变频电机驱动的PWM发生器、多功能捕获比较模块、BLDC电机驱动专用位置侦测接口、两相增量编码器接口等硬件模块；以及多功能I/O口、同步和异步串行口、ADC、定时计数器等功能模块，利用这些硬件模块支持，SPMC75可以完成诸如家电用变频驱动器、标准工业变频驱动器、多环伺服驱动系统等复杂应用。
本文介绍采用SPMC
关键词：SPMC75 VVVF 交流变频
1 引言
系统输入电源电压为AC110V/AC220V，经全波整流后供系统使用。系统使用Sunplus公司的SPMC
2 系统框图
系统结构如图2-1所示，主要由变频电机、电源供给、IPM功率放大、IPM隔离驱动、SPMC
3 感应马达V/F控制
3.1 功能描述
利用SPMC
3.2 设计原理
在电机调速时，最重要是要保持磁通为额定值不变。在直流电机中，励磁系统独立，只要对电枢进行合适的补尝，保持 不变很容易。而在交流异步电机中，磁通是定子和转子的磁势合成的。而且满足：
（3--1）
式中：
--气隙磁通在定子每相中的感应电动势的有效值；
--定子频率；
--定子每相绕组的串联匝数；
--基波绕组系数；
--每极气隙磁通量；
由式（2--1）可知，只要控制好 和 ，便可达到控制磁通 的目的，为此，得考虑基频以下和基频以上两种工作情况。
1.基频以下调速
由式（2--1）可知，只要保持 为常值，就可以保持 不变。但是，绕组中的感应电动势是很难直接控制的，在电动势较高时可以忽略定子绕组的阻抗压降而认定，则有 = 常值；在低频时 和 都比较小，这时不能忽略，可以人为的抬高 去补尝定子绕组的阻抗压降。
2.基频以上调速
当基频以上调速时，频率往上升高，但却不能比额定电压 还要大，顶多只能使 = 。因此，由式（3--1）可知，这将迫使磁通与频率成反比，相当于直流电机弱磁升速的情况。
将以上二种情况结合起来就可以得到异步电机如图 3-1所示的变频调速特性。同时这也是变频电机调速的V/F曲线图。在实际运用中，V/F开环控制也是沿着这条曲线进行的。
要使三相感应马达正常运行，需要使其电枢绕组通以三相交变电流，以产生圆形旋转磁场。产生三相交变电流的方法有很多，本例中使用SPWM来产生三相正弦电流。图 3-2 是三相SPWM生成原理
本例使用DDS（直接数字频率合成）的方式产生SPWM。如图3 -3 所示，整个系统是一个典型的DDS频率合成系统，只不过用PWM发生模块去替换了传统的DAC。在本系统中波形数据表的大小为1024点，PWM载波频率为10KHz。波形数据表取1024点一是为了计算方便，因为在相位累加后查表的过程中有一个相位截取的操作（我们的相位累加器是16位的，而波形数据表是1024点--10位），为了加快这一处理过程，选用以大小的表有利于加快处理过程，以尽量节约CPU的运算时间。同时当波形数据表为1024点时，波形发生过程中的理论的最大相位误差这样加上软件处理过程中引起的一些相位抖动，最大的相位误差也不会超过 。同时，在三相同时产生时，由于表的大小是 ，不是3的整数倍，因此代表和 相位差的常数会有 的误差，会使三相之间的相位关系不是整好的 和 ，但误差不会超过 。还有，较大的数据表有利于保证低频时的波形精度。
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