中文引用格式: 南余好,周崇熙,俞建定. 基于泰芯TX8M2260的矢量變頻器[J]. 電子技術(shù)應用,2024,50(10):88-92.
英文引用格式: Nan Yuhao,Zhou Chongxi,Yu Jianding. Vector frequency converter based on Taixin TX8M2260[J]. Application of Electronic Technique,2024,50(10):88-92.
引言
在現(xiàn)代工業(yè)自動化和能源管理應用中,矢量變頻器已成為電機控制的主流方法[1],它們在提高系統(tǒng)效率、節(jié)能降耗和控制精度方面發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。市場上對于更高性能、更經(jīng)濟有效的矢量變頻解決方案的需求日益增加,尤其是在對成本和空間有限制的應用場合。矢量變頻器的核心技術(shù)是其能夠?qū)崿F(xiàn)對電機的磁通和轉(zhuǎn)矩的獨立控制[2],這通常通過使用場向量控制(FOC)或直接轉(zhuǎn)矩控制(DTC)等方法來實現(xiàn)。這些方法需要實時處理電機參數(shù)和電流反饋,因此矢量變頻器內(nèi)部通常配備有強大的微處理器和復雜的算法,這不可避免地提升了整體系統(tǒng)成本和結(jié)構(gòu)復雜性。
目前市面上矢量變頻器常用的微控制器分為三大類:一是基于ARM Cortex-M內(nèi)核的32位MCU[3],以其處理效率高和功耗低而廣泛使用;二是專為電機控制專門設(shè)計的DSP[5],提供優(yōu)化的實時控制能力;三是FPGA[7],以其可編程性支持應用特定的高速并行處理任務。
盡管市場上存在許多高性能的微處理器選項,但8051架構(gòu)的微控制器仍然在簡單、成本敏感的應用中占據(jù)一席之地。它們不僅提供了足夠的處理能力,還具有卓越的能源效率和易于集成的特點。在眾多8051架構(gòu)的微控制器中,國產(chǎn)泰興的TX8M2260系列以其高性能和低功耗的特性脫穎而出,成為設(shè)計簡約而經(jīng)濟的矢量變頻器系統(tǒng)的理想選擇。
本文所采用的TX8M2260微控制器集成了多樣的外設(shè)和多種通信接口,配備專用的硬件加速單元(MDU),極大地提高了處理能力和效率,特別適合作為矢量變頻器的控制核心。該微控制器在成本與性能之間實現(xiàn)了良好的平衡,基于它設(shè)計的矢量變頻器方案結(jié)構(gòu)簡潔、成本優(yōu)化,同時確保了性能的穩(wěn)定可靠。
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作者信息:
南余好,周崇熙,俞建定
(寧波大學 信息科學與工程學院,浙江 寧波 315211)