基于單片機(jī)的交流調(diào)速系統(tǒng)控制設(shè)計(jì)_畢業(yè)設(shè)計(jì)論文-wenkub
2022-09-11 17:46:33 本頁(yè)面
【正文】 磁場(chǎng)，它與轉(zhuǎn)子繞組產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，使轉(zhuǎn)子繞組產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì)，出現(xiàn)感應(yīng)電流，此電流與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)相互作用，產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，使電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)。圖11三相異步電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖1—機(jī)座；2—定子鐵心；3—定子繞組；4—轉(zhuǎn)子鐵心；5—轉(zhuǎn)子繞組。其發(fā)展速度之快、應(yīng)用覆蓋范圍之廣都是前所未有的。直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速性能好，因此在調(diào)速領(lǐng)域中曾一直占主導(dǎo)地位。由于以微處理器為核心的數(shù)字控制系統(tǒng)硬件電路的標(biāo)準(zhǔn)化程度高，制作成本低，且不受器件溫度漂移的影響，且單片機(jī)具有功能強(qiáng)、體積小、可靠性好和價(jià)格便宜等優(yōu)點(diǎn)，現(xiàn)已逐漸成為工廠自動(dòng)化和各控制領(lǐng)域的支柱之一。其控制軟件能夠進(jìn)行邏輯判斷和復(fù)雜運(yùn)算，可以實(shí)現(xiàn)不同于一般線性調(diào)節(jié)的最優(yōu)化、自適應(yīng)、非線性、智能化等控制規(guī)律。交流電動(dòng)機(jī)與直流電動(dòng)機(jī)相比，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、構(gòu)造方便、成本低廉、運(yùn)行可靠、堅(jiān)固耐用、運(yùn)行效率高等許多優(yōu)點(diǎn)，以前未得到大規(guī)模的應(yīng)用，主要是由于調(diào)速困難。而且應(yīng)用實(shí)踐表明，采用現(xiàn)代交流調(diào)速技術(shù)極大的提高了傳動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)行質(zhì)量，同時(shí)，帶來(lái)了巨大的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益?！ ∽冾l調(diào)速是通過(guò)改變電機(jī)定子繞組供電的頻率來(lái)達(dá)到調(diào)速的目的。電機(jī)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速稱為同步轉(zhuǎn)速，用n1表示n1=60f/p(r/min) (11)式中：f——三相交流電源頻率，一般為50Hz。綜合式（11）和式（12）可以得出n=60f(1s)/p （13）圖12籠型電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子繞組1—銅環(huán) 2—銅條 由式（13）可以看出，對(duì)于成品電機(jī)，其磁極對(duì)數(shù)p已經(jīng)確定，轉(zhuǎn)差率s變化不大，則電機(jī)的轉(zhuǎn)速n與電源頻率f成正比，因此改變輸入電源的頻率就可以改變電機(jī)的同步轉(zhuǎn)速，進(jìn)而達(dá)到異步電機(jī)調(diào)速的目的。為了使交流調(diào)速系統(tǒng)與信息系統(tǒng)緊密結(jié)合，同時(shí)也為了提高交流調(diào)速系統(tǒng)自身的性能，必須使交流調(diào)速系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)全數(shù)字化控制。 PWM技術(shù) PWM控制是交流調(diào)速系統(tǒng)的控制核心，任何控制算法的最終實(shí)現(xiàn)幾乎都是以各種PWM控制方式完成的。首先，國(guó)外的電網(wǎng)電壓等級(jí)一般為3000V，而我國(guó)的電網(wǎng)電壓等級(jí)為6000V和10000V；目前，研究較多的大功率逆變電路有：多電平電壓型逆變器、變壓器耦合的多脈沖逆變器、交交變頻器和雙饋交流變頻調(diào)速系統(tǒng)。 4. 交流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速裝置環(huán)境適應(yīng)性廣。轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器ASR的輸出是轉(zhuǎn)差頻率給定值,表轉(zhuǎn)矩給定。從而實(shí)現(xiàn)三相異步電機(jī)變頻調(diào)速。根據(jù)對(duì)象參數(shù)，完成各功能單元的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，參數(shù)計(jì)算。調(diào)速系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)圖見(jiàn)圖22所示。8255的引腳圖如圖23所示。WR/： 寫入信號(hào)線，低電平有效，控制數(shù)據(jù)的寫入。PC7—PC0： C口輸入/輸出線。由引腳可見(jiàn)，ADC0809共有28個(gè)引腳，采用雙插直列示封裝，其引腳主要功能如下：（1）IN0—IN7 是8路模擬信號(hào)輸入端。ADC0809 雖然有8路模擬通道可以同時(shí)輸入8路模擬信號(hào)，但每個(gè)瞬間只能轉(zhuǎn)換一路，各路之間的切換由軟件變換通道地址實(shí)現(xiàn)。基于SA8282和89C51的變頻器具有電路簡(jiǎn)單、功能齊全、性能價(jià)格比高、可靠性好等優(yōu)點(diǎn)。SA8282與微處理器相連時(shí)，可自動(dòng)適應(yīng)Intel和Motorola兩種總線接口，而且編程簡(jiǎn)捷方便。 3)工作頻率范圍寬、精度高。 ：復(fù)位端，低電平有效； 系統(tǒng)主回路的設(shè)計(jì) 系統(tǒng)主回路是交—直—交電壓型變頻電路，整流采用三相橋式不可控整流器，L、CC2組成濾波電路，Rb用來(lái)吸收制動(dòng)能量。以正弦波作為逆變器輸出的期望波形，以頻率比期望波高得多的等腰三角波作為載波（Carrier wave），并用頻率和期望波相同的正弦波作為調(diào)制波（Modulation wave），當(dāng)調(diào)制波與載波相交時(shí)，由它們的交點(diǎn)確定逆變器開(kāi)關(guān)器件的通斷時(shí)刻，從而獲得在正弦調(diào)制波的半個(gè)周期內(nèi)呈兩邊窄中間寬的一系列等幅
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