【正文】 ETTRIP 端上，只要有一個(gè)故障發(fā)生，就會使 SETTRIP 端為高電平，啟動 SA4828 內(nèi)部的故障保護(hù)動作，瞬時(shí)封鎖 SPWM 脈沖輸出，同時(shí)拉低 TRIP 端電平，向單片機(jī)發(fā)中斷申請，其流程圖如圖 所示。防止其溢出而中斷 SPWM 控制信號的輸出。單片機(jī)首先初始 SA4828，打開中斷系統(tǒng)。 三相交流電動機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 25 6 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 軟件設(shè)計(jì)是整個(gè)逆變控制的核心，它決定著逆變器的輸出特性。增量型的特征是只有在旋轉(zhuǎn)期間會輸出對應(yīng)旋轉(zhuǎn)角度脈沖，停止是不會輸出。芯片為單電源 ~ 供電，轉(zhuǎn)換時(shí)間為 ，是一款高性能、低功耗、 CMOS 工藝、串行接口的 A/D 轉(zhuǎn)換器。 （ 3）在單片機(jī)的調(diào)速過程中始終監(jiān)視變頻器輸出端的電壓和電流，一旦超限將停止 SA4828 的工作并發(fā)出報(bào)警指示。為此應(yīng)做到以下幾點(diǎn)： （ 1）選用智能型 IGBT 模塊。因此提供給 LED 顯示器的段碼 (或字型碼 )正好是 1 個(gè)字節(jié)， LED 顯示器的外形如圖 所示。每一段對應(yīng)一個(gè)發(fā)光二極管，這種顯示器有共陽極和共陰極 2 種。則死區(qū)時(shí)間可以定為 toffmax－tonmin。后者則輕便、小巧，電路相對較 復(fù)雜。此外， SA4828 及單片機(jī)系統(tǒng)還需要 +5V 電源以及異步通訊所需的177。實(shí)現(xiàn)這種轉(zhuǎn)換的方法可以使用分立元件，也可以使用專用 RS232 電平轉(zhuǎn)換芯片。目前，大部分計(jì)算機(jī)的串口都采用 RS232C 通信接口的 DB9 連接器，如右圖所示。當(dāng) R14 寫操作時(shí)，實(shí)際是將 R0～ R5 中存放的48 位數(shù)據(jù)送入初始化寄存器；而向 R15 寫操作時(shí)，是將 R0～ R5 中存放的 48 位數(shù)據(jù)送入控制寄存器。增強(qiáng)型波形又稱三次諧波，它可以使輸出功率提高 20%，三相諧波互相抵消，防止電動機(jī)發(fā)熱。通過脈沖延遲電路生成死區(qū)，保證任何橋臂上的兩個(gè)開關(guān)管不會在狀態(tài)轉(zhuǎn)換期間短路。來自單片機(jī)的數(shù)據(jù)通過總線控制和譯碼進(jìn)入初始化寄存器或控制器。本設(shè)計(jì)中選擇了內(nèi)部時(shí)鐘方式和按鍵電平復(fù)位電路，來構(gòu)成單片機(jī)的最小電路。 1. 與 MCS52 系列產(chǎn)品指令和引腳完全兼容 2. 片內(nèi)程序存儲器內(nèi)含 8KB 的 Flash 程序存儲器，可擦寫壽命為 1000次 3. 片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲器內(nèi)涵 256 字節(jié)的 RAM 4. 具有 32 根可編程 I/O 口線 5. 具有 3 個(gè)可編程定 時(shí)器 6. 中斷系統(tǒng)是具有 8 個(gè)中斷源、 6 個(gè)中斷矢量?？刂破魈峁┛烧{(diào)的 PWM調(diào)制波，控制開關(guān)管的通斷，為異步電機(jī)提供可調(diào)的交流電源，同時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)生的故障，保持系統(tǒng)安全可靠運(yùn)行。每只開關(guān)管反并聯(lián) 1 只續(xù)流二極管，為負(fù)載滯后電流提供一條反饋通路。逆變器的交流輸出電壓被鉗位為矩形波，和負(fù)載性質(zhì)無關(guān)。系統(tǒng)對電動機(jī)運(yùn)行狀態(tài)的數(shù)據(jù)監(jiān)測、調(diào)速效果、動態(tài)響應(yīng)的跟蹤情況都可以傳送到上位機(jī)，以表格或曲線的形式輸出，以便于觀察分析。其內(nèi)部配置了 8KB 的 Flash Memory，無須擴(kuò)展外部存貯器。 圖 QCA50A— 100 模塊內(nèi)部結(jié)構(gòu) 三相交流電動機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 10 壓敏電阻的選擇 壓敏電阻的額定電 壓 ： （ ） 選擇 MY31560/1 型壓敏電阻 3 個(gè)，其額定電壓為 560V，通流容量 1Ka。 866。 三相交流電動機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 9 vi 、 wi 的波形與 Ui 形狀相同，相位一次相差 0120 。所以1NNu也是矩形波，其頻率為1UNu的 3 倍，幅值為其 3/1 ，即 6/dU 。 當(dāng) rUu ? cu 時(shí)，給 4V 以導(dǎo)通信號，給 1V 以關(guān)斷信號，則 2/1 dUN Uu ??。 圖 三相電壓型橋式逆變電路 三相電壓型 PWM 逆變電路只要實(shí)現(xiàn)功能就是將直流電壓變換成交流電壓。 濾波電容的選擇 取 FC ?44000 ? ，其耐壓 VU 9316 2 ? 。而我所設(shè)計(jì)的整流電路中，所給定輸入電壓三相交流電動機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 7 是 國 家 電 網(wǎng) 電 壓 220v ， 頻 率 固 定 為 50Hz 。可見， Ud在 2 。 圖 三相橋式全控整流電路 二極管的 選擇 1）輸出電流的計(jì)算：選擇功率模塊時(shí)，需要考 慮到電機(jī)的過載要求，其中設(shè)定 λm=， IN=89。 整流電路 整流電路是把交流電變換為直流電的電路。目前用于變頻調(diào)速的功率管有晶闡管 GTO、大功率場效應(yīng)管 MosⅢ r、電力晶體管 BJT、IGI 玎和智能 If； BT 模塊 IPM 等。放電電路由晶體管 V0 和電阻 Rc 組成。圖 中的繼電器和電阻 Ra 是上電緩沖電路，主要用主電源剛上電時(shí)來抑制尖峰電壓，當(dāng)電源上電時(shí)，繼電器斷開，電源則經(jīng)過電阻 Ra 向電容充電，這樣就能達(dá)到限制上電電流的作用，一旦電壓上升到 80％以后，繼電器才閉合，這時(shí) R。能實(shí)現(xiàn)這個(gè)功能的裝置稱為變頻器。另外，系統(tǒng)采用的 IR2133 驅(qū)動電路為單電壓驅(qū)動， MOSFET可以在零偏壓有效關(guān)斷，無需負(fù)偏壓關(guān)斷。為了適應(yīng)這樣的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)， MC3PHAC在每次電機(jī)開啟時(shí)將提供 100ms 的脈沖到低邊晶體管，由于高邊的晶體管此時(shí)處于關(guān)閉狀態(tài)，電機(jī)電壓仍為 0V。 高邊自舉電路是基于正常 PWM 操作時(shí)高、低側(cè)功率開關(guān)管輪流導(dǎo)通、截止的工作。另外 MC3PHAC 可以控制電機(jī)減速時(shí)間，進(jìn)行自 動減速控制， DC_BUS 引腳電壓超過一定值時(shí)， MC3PHAC 自行調(diào)整降速過程，避免降速過程中由于再生能量對器件造成的損壞。而在本設(shè)計(jì)中我用到的用來改變電動機(jī)電壓的是 SPWM，它輸出的波形很接近與正弦波，在下文中我將會對其進(jìn)行比較詳細(xì)的說明。 在進(jìn)行電機(jī)調(diào)速時(shí)，通常需要考慮到的一個(gè)重要因素是，希望保持電機(jī)中每極磁通量為額定值，并且保持其不變。因此，本論文通過對變頻器的研究，對于交流變頻調(diào)速系統(tǒng)理論的應(yīng)用，有著實(shí)際的意義和一定的應(yīng)用價(jià)值。隨著生產(chǎn)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，對生產(chǎn)的連續(xù)性和流程化的要 求愈來愈高，發(fā)展電機(jī)的調(diào)速技術(shù)已經(jīng)是勢在必行了?？刂七^程應(yīng)用單片機(jī)已成為了一種不可抗拒的趨勢。單片機(jī)因其功能全、價(jià)格低深受歡迎，因此開發(fā)用單片機(jī)控制變頻器來實(shí)現(xiàn)閉環(huán)交流調(diào)速系統(tǒng)的控制具有重要意義。 The main contents include： on SA4828 features introduced and the main circuit of the inverter system， the drive circuit， protection circuit， speed detection， speed control system and software programming design method。所設(shè)計(jì)的系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了變頻調(diào)速的全數(shù)字化控制，實(shí)時(shí)性好，可靠性高。整流部分用的是三項(xiàng)橋式整流電路，逆變電路采用的是三項(xiàng)橋式逆變電路。 基本要求： 三相交流電動機(jī)結(jié)構(gòu)簡單、運(yùn)行可靠、重量輕、價(jià)格便宜，的道理廣泛的應(yīng)用，其主要缺點(diǎn)是調(diào)速空難。本學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明的法律責(zé)任由本人承擔(dān)。 3 學(xué)校代碼： 11517 學(xué) 號： 202107111158 HENAN INSTITUTE OF ENGINEERING 畢業(yè)論文 題 目 三相交流電動機(jī)變頻調(diào)速 系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 學(xué)生姓名 徐全縣 專業(yè)班級 電氣工程及其自動化一班 學(xué) 號 202107111158 系 （部） 電氣信息工程系 指導(dǎo)教師 (職稱 ) 梅楊（教授） 完成時(shí)間 2021 年 5 月 29 日 河南工程學(xué)院論文版權(quán)使用授權(quán)書 本人完全了解河南工程學(xué)院關(guān)于收集、保存、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意如下各項(xiàng)內(nèi)容：按照學(xué)校要求提交論文的印刷本和電子版本；學(xué)校有權(quán)保存論文的印刷本和電子版，并采用影印、縮印、掃描、數(shù)字化或其它手段保存論文；學(xué)校有權(quán)提供目錄檢索以及提供本論文全文或者部分的閱覽服務(wù)；學(xué)校有權(quán)按有關(guān)規(guī)定向國家有關(guān)部門或者機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版；在不以贏利為目的的前提下，學(xué)校可以適當(dāng)復(fù)制論文的部分或全部內(nèi)容用于學(xué)術(shù)活動 。對本論文所涉及的研究工作做出貢獻(xiàn)的其他個(gè)人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。同時(shí)主要介紹單片機(jī)在三相交流異步電動機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)方面的應(yīng)用，而且 用單片機(jī)設(shè)計(jì)出控制三相交流異步電動機(jī)變頻調(diào)速 SPWM 波發(fā)生器的硬件電路和匯編語言軟件應(yīng)用程序。系統(tǒng)主要包括主電路與控制電路，其中主電路通常采用交 直 交方式，先將交流電轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟?(整流，濾波 )，再將直流電轉(zhuǎn)變?yōu)轭l率可調(diào)的交流電（逆變）。其中主要內(nèi)容包括： SA4828 的特性介紹及變頻系統(tǒng)的主電路、驅(qū)動電路、保護(hù)電路、速度檢測、調(diào)速系統(tǒng)及軟件編程設(shè)計(jì)方法。Constitute a control circuit and a small amount of expansion of peripheral chips generated by the MCS52 series of 8052 singlechip minimum system and SA4828 threephase SPWM， give full play to the control circuit is simple， flexible control， the advantages of the output waveform characteristics ， bined with the corresponding software， motor speed control requirements。但在一些技術(shù)要求較高的