1712-COMP压缩机控制器采用FOC(Field Oriented Control)180°控制方法。
本方案的优势:
1、 本方案采用正玄波180°控制,从0HZ开始启动,30HZ以下,3HZ/1sec启动,30HZ以上1HZ/1se进行增减速,从而启动抖动小。
2、 本方案在高频进行优化,对比传统正玄波180°方案,高频电流小(一般小于10%左右),能效比高。
3、 本方案在低频最低转速1HZ,FOC进行控制。
一:技术要求:
项目 | 规格 |
适用对象 | 24V/48V压缩机 |
输入最大电流 | 35A |
最大输入功率 | 24V*35A或者48V*35A |
最小转速 | 1800rpm(不同压缩机最低转速有差别) |
最大转速 | 6000rpm(不同压缩机最高转速有差别) |
压缩机转速精度 | +5rpm |
输入电压(额定) | 24VDC/48VDC |
输入电压范围 | 24VDC | 18VDC~31 VDC |
48VDC | 36VDC~60 VDC |
变频器效率 | >90% |
冷却方式 | 散热片冷却 |
工作环境 | 温度:-20℃ ~ 55℃ 湿度:30% ~ 90% |
保护功能 | 过、欠压保护 |
软件电流保护 |
硬件过电流保护 |
压缩机失速或启动失败保护 |
缺相保护 |
过温保护 |
保护动作 | 过、欠压保护功能,当电压高于或低于一定数值时,控制器不工作,处于待机状态。 |
电流保护功能,当电流高于一定数值时,控制器不工作,处于待机状态。 |
当控制器启动后,检测压缩机三相中一相或者多相未链接好,控制器不工作,处于待机状态。 |
当控制器启动后,检测压缩机启动失败或失速状态,控制器不工作,处于待机状态。 |
当控制检测保护后,停止运行,3分钟后重新启动 |
当控制器温度大于100℃停机,100℃----90℃降频 90℃---80℃限制升频 |
驱动方式 | 正旋波驱动 |
接口方式 | UART通讯、PWM脉冲通讯 |
控制器尺寸 | 195*120*56 |
二、控制器连接端口说明
本方案采用MOSFET是日本东芝TK160F10N1,符合AEC-Q101汽车级认证要求。
散热片安装尺寸图纸
接口说明:
PWM控制端口:
用于压缩机驱动板PWM控制电路。
上位机参考电路
接线D:驱动板给上位机报故障。
接线C:是公用负极。
接线P:电压保护等级。(预留)
在P与C接电阻进行欠压保护和过压保护电压调节。
接线T:脉冲控制频率。控制频率与压缩机转速对应关系
控制频率(HZ) | 压缩机转速(RPS) | 压缩机(RPM) |
56 | 28 | 1680 |
80 | 40 | 2400 |
100 | 50 | 3000 |
120 | 60 | 3600 |
140 | 70 | 4200 |
160 | 80 | 4800 |
180 | 90 | 5400 |
200 | 100 | 6000 |
输入控制的脉冲信号是50%方波信号,列如50HZ控制频率,输入脉冲信号高电平10ms,低电平10ms。目标转速(RPS)=25*60=1500(RPM)。
故障指示灯(LED1)闪烁与反馈脉冲与下:
UART通讯:
驱动板UART通讯电路如下:
上位机参考电路如下:
温度传感器:
预留检测系统温度。(可以做排气温度检测或室外环境温度检测)
芯片烧写:
对芯片的仿真和程序固化。
电源正极:
连接电源的正极。
电源负极:
连接电源的负极。
压缩机U相、压缩机V相、压缩机W相:
连接压缩机U、V、W相。
附录:
通讯协议
驱动板与主控板之间通讯采用主从通讯方式,主控是通讯的发起者,通讯采用UART方式。主机是操作板,从机为压缩机驱动板。
波特率:600bps 偶校验
数据格式:1位起始位,8位数据,1位校验位,1位停止位
主机发出每帧发出16字节,从机回复16字节。主机每1000ms秒发出一帧,从机接收到一帧后延时20ms回复一帧。主机地址为0x00,从机地址0x01.
0 | 0xAA | 起始码 |
1 | 0X00 |
|
2 | 指令 | Bit0:开关;bit1:预加热开关 |
3 | 设定转速 | 低字节 |
4 | 设定转速 | 高字节 |
5 | 预留 |
|
6 | 设定温度 | +10-----30 |
7 | 电压保护设置等级 | 0---9,默认为0。1----9,保护电压从低到高(预留) |
8 | 0x00 |
|
9 | 0x00 |
|
10 | 0x00 |
|
11 | 0x00 |
|
12 | 0x00 |
|
13 | 0x00 |
|
14 | 校验和 | (字节1+字节2+……字节13)取反+1 |
15 | 0x55 | 结束码 |
从机回复的数据
0 | 0xAA | 起始码 |
1 | 0X01 |
|
2 | 压缩机转速 | 低字节 |
3 | 压缩机转速 | 高字节 |
4 | 压缩机电流 | 低字节,精度为0.1A |
5 | 压缩机电流 | 高字节 |
6 | 母线电压 | 低字节,精度为0.1v |
7 | 母线电压 | 高字节 |
8 | 散热器温度 | 预留 |
9 | 故障代码 (此故障单元不自动清除,压缩机启动清除) | Bit0:软件过流 Bit1:过压保护 Bit2:欠压保护 Bit3:缺相保护 Bit4:失速保护 Bit5:硬件过流保护 Bit6:相电流异常 |
10 | 温度1 |
|
11 | MOSFET温度 | 0---120 |
12 | 0x00 |
|
13 | 0x00 上位机读取故障单元,此单元故障驱动板60秒自动清除。 | Bit0:软件过流 Bit1:过压保护 Bit2:欠压保护 Bit3:缺相保护 Bit4:失速保护 Bit5:硬件过流保护 Bit6:相电流异常保护 Bit7:MOSFET温升保护 |
14 | 校验和 | (字节1+字节2+……字节13)取反+1 |
15 | 0x55 | 结束码 |