【正文】 為0000H，0001H，0002H，0003H，只要保證CS/，A1，A0的狀態(tài)，無用位設為“0”，或“1”無關。 本次設計用到8255的工作方式0，且A口作為輸入，B口，C口作為輸出。PB7—PB0： B口輸入/輸出線。圖9 8255引腳圖RD/： 讀出信號線，低電平有效，控制數(shù)據(jù)的讀出。（4） 82558255是可編程的并行I/O接口芯片，它具有3個8位的并行I/O口，三種工作方式，可通過編程改變其功能，因而使用方便，通用性強，可作為單片機與多種外圍設備連接時的中間接口電路。表2 HEF4752管腳功能引調制頻率可調范圍為0～100Hz，且能使逆變器輸出電壓同步調節(jié)。它的驅動輸出經隔離放大后，可驅動GTO和GTR逆變器，在交流變頻調速中作控制器件。若記數(shù)值N為奇數(shù)值時，將輸出不對稱方波，即在前（2N+1）/2記數(shù)期間，OUT輸出高電平，后（2N1）記數(shù)期間輸出低電平。只有當GATE為高電平時，才允許計數(shù)器工作。計數(shù)器就是對這個脈沖計數(shù)。2）每個計數(shù)器都可以按照二進制或二——十進制計數(shù)；3）每個計數(shù)器的技術速率可高到2MHz。系統(tǒng)的總體結構主要由主回路，驅動電路，光電隔離電路，HEF4752大規(guī)模集成電路，保護電路，51單片機，8253定時/記數(shù)器，8255可編程接口芯片，8279通用鍵盤/顯示器，I/O接口芯片，CD4527比例分頻器和測速發(fā)電機等組成。 為了使系統(tǒng)具有較好的動靜態(tài)性能，滿足設計要求，可將整個系統(tǒng)設計為轉速單閉環(huán)控制系統(tǒng)，采用轉差頻率調節(jié)方式，對轉速進行動態(tài)調節(jié)，考慮電動機負載為恒轉距負載，在高頻段，采用恒比例控制方式來做近似恒磁通控制方式；在低頻段，采用恒磁通補償方法來維持磁通的恒定，實現(xiàn)恒磁通變頻調速。根據(jù)對象參數(shù)，完成各功能單元的結構設計，參數(shù)計算。參照轉速開環(huán)的變頻調速系統(tǒng)的動態(tài)結構圖，可以畫出轉差控制系統(tǒng)的近似動態(tài)結構圖，如圖4所示：圖4 近似動態(tài)結構圖 以上就本次變頻設計的控制方法規(guī)律等做了介紹，它就是本次設計的理論部分。在建立轉差頻率控制系統(tǒng)的動態(tài)結構圖時，仍做如下處理：（1）忽略異步電動機的鐵損。調速過程如果不改變，但轉速給頂信號從增大到時，速度調節(jié)器的輸入為正值，其輸出將增大，按產生的對應于定子頻率，由于增大而增大，控制電壓增大，決定了逆變器的輸出頻率增加，電動機的機械曲線上移，當增大時，電動機的工作點將瞬間地從點轉到對應的特性曲線上的A點，在A點電磁轉距，因而電動機將加速，轉速上升，按產生的對應于定子頻率由于增大而增大，逆變器的輸出頻率增加，電動機的機械特性曲線上移，只要，定子頻率將不斷增大，電動機的工作點將沿著圖中的A到曲線運動，到了點時，電動機的轉速，電磁轉距，電動機將在點上穩(wěn)定運行，這就完成了電動機的加速過程。按以上的方法分析下去，可以知道異步電動機的工作點將沿著ABCD……移動，最終達到穩(wěn)定工作點N。首先說明起動過程是一個恒定子電流，恒轉差角頻率起動的過程，轉速給定信號由電位器設定，作為轉速調節(jié)器的輸入信號，在起動瞬間（對應于圖中的A點電動機的轉速），而測速發(fā)電機TG輸出信號， 圖2 調速系統(tǒng)的工作原理圖轉速調節(jié)器的輸入信號最大，其輸出最大達到限幅值而轉速調節(jié)器的輸出信號送給了電流函數(shù)發(fā)生器，所以此時函數(shù)發(fā)生器的輸出達到最大值，因而其輸出也達到最大給定值，接下去的電流調節(jié)環(huán)的速度比轉速調節(jié)環(huán)的速度快得多，可以認為，轉速過度過程中實際定子電流始終跟蹤了，而在起動過程中由于電動機轉速還沒有達到給定值，轉速調節(jié)器輸出不會從限幅值退下來，轉差頻率給頂值一直保持不變，也一直保持不變。（3）轉差頻率的控制作用分兩路，分別作用在可控整流器和逆變器上?？偨Y起來，轉差頻率控制的基本規(guī)律是：（1）在的范圍內，轉距基本上與成正比，條件是氣隙磁通 恒定。異步電動機可以控制的量是定子電流，而中包括勵磁電流分量和負載電流分量，只有保持勵磁電流分量恒定，才能使氣隙磁通 恒定，而和 均難以直接測量，若能找到，和 之間的函數(shù)關系。首先轉差頻率必須較小，即控制系統(tǒng)必須對限幅，使其滿足；其中，對應于最大轉距時的轉差頻率。也就是說，異步電動機穩(wěn)定工作時的轉差率很小，從而 也很小，可以認為 ， ，所以可近似寫成。轉差頻率控制是一種解決異步電動機電磁轉距控制問題的方法，采用這種控制方案的調速系統(tǒng)，可以獲得與直流電動機恒磁通調速相似的性能。在設計中用單片機作為電動機的核心控制元件來取代模擬電路，就可以將傳統(tǒng)的調速方案中的一些缺點避免，達到提高控制精度的目的。（5）可以提供人機界面，多機連網(wǎng)工作。（2）可以實現(xiàn)較為復雜的控制 微處理器具有更強的邏輯功能，運算速度快，精度高，有大容量的存儲單元。恒流變頻調速與恒磁通變頻調速的機械特性基本一樣?？芍雎詴r；。保持=常數(shù)，此時，機械特性曲線形狀不變，不同定子頻率下的機械特性曲線平行，且最大轉距保持不變，但由于異步電動機的感應電動勢不好測量和控制，所以在實際應用中，采用電壓補償?shù)姆椒▉磉_到維持最大轉距的目的。從而達到比較滿意的效果。2/{2SF1П[（R1+R185。這種調速方法稱為變頻調速。采用數(shù)字鎖相控制的異步電動機變頻調速系統(tǒng)，%。并解決了交流調速的性能指標問題，填補了直流調速系統(tǒng)在特大容量調速的空白。工業(yè)方面的各種加工中心，專用加工設備，數(shù)控機床，工業(yè)機器人，塑料機械，繞線機，泵和壓縮機，軋機主傳動等設備的控制。而且有時往往需要非常精確的控制。 對電動機的控制可以分為簡單控制和復雜控制兩大類。我國生產的電能60%用于電動機，電動機與人們的生活息息相關，密不可分，所以要對電動機的調速有足夠的重視。后來發(fā)展起來的調壓，調頻控制只控制了電動機的氣隙磁通，而不能調節(jié)轉距。 交流電動機因其結構簡單，運行可靠，價格低廉，維修方便，故而應用面很廣，幾乎所有的調速傳動都采用交流電動機。 （5）由于高性能，高精度，新型調速系統(tǒng)的出現(xiàn)和不斷發(fā)展，交流拖動系統(tǒng)已達到同直流拖動系統(tǒng)一樣的性能指標，越來越廣泛的應用于 國民經濟的各個生產領域。這使得交流電動機的調速系統(tǒng)具有耐高壓，轉速高的特點。 交流調速系統(tǒng)與直流調速系統(tǒng)相比較，具有如下特點：（1）容量大 這是電動機本身的容量所決定的。 交流電動機在1885年出現(xiàn)后，由于一直沒有理想的調速方案，只被應用于恒速拖動系統(tǒng)，從本世紀30年代起，不少國家才開始提出各種交流調速的原始方案，晶閘管的出現(xiàn)使交流電動調速的發(fā)展出現(xiàn)了一個質的飛躍，使得半導體變流技術的交流調速得以實現(xiàn)，國際上在60 年代后期解決了交流電動機調速方案中的關鍵問題，70年代開始就實現(xiàn)了產品的高壓，大容量，小型化，且已經逐漸取代了大部分傳統(tǒng)的直流電動機的應用領域。按照電動機的類型不同，電氣傳動又分為直流和交流兩大類，直流電動機在19世紀先后誕生，但當時的電氣傳動系統(tǒng)是不調速系統(tǒng)，隨著社會化大生產的不斷發(fā)展，生產技術越來越復雜，對生產工藝的要求也越來越高，這就要求生產機械能夠在工作速度，快速啟動和制動，正反轉等方面具有較好的運行性能。 8253 timer。回路中有了檢測保護電路就可以使整個系統(tǒng)運行的可靠性有了保障。 畢業(yè)設計用紙 摘要文 摘 單片機控制的變頻調速系統(tǒng)設計思想是用轉差頻率進行控制。系統(tǒng)的總體結構主要由主回路，驅動電路，光電隔離電路，HEF4752大規(guī)模集成電路，保護電路，Intel系列單片機，Intel8253定時/記數(shù)器，Intel8255可編程接口芯片，Intel8279通用鍵盤/顯示器，I/O接口芯片，CD4527比例分頻器和測速發(fā)電機等組成。 HEF4752。 threephase asynchronous motor目錄引言………………………………………………………………………………………………...11交流調速的現(xiàn)狀…………………………………………………………………………………32用單片機控制交流調速…………………………………………………………………………53系統(tǒng)設計的參數(shù)………………………………………………………………………………..124用單片機控制的電機交流調速系統(tǒng)設計……………………………………………………..12 …………………………………………………………………….12 ……………………………………………………………………………….13 …………………………………………………………….19 ……………………………………………………………………………..22 轉差頻率控制原理及調節(jié)器的設計…………………………………………………..22 PWM控制信號的產生及變換器的設計……………………………………………….24 光電隔離及驅動電路設計……………………………………………………………..29 故障檢測及保護電路設計……………………………………………………………..30 模擬量輸入通道的設計………………………………………………………………..31 系統(tǒng)軟件設計………………………………………………………………………………...31 程序框圖及其介紹………………………………………………………………………31 部分子程序………………………………………………………………………………35結束語……………………………………………………………………………………………..36參考文獻…………………………………………………………………………………………..37致謝………………………………………………………………………………………………..38附錄………………………………………………………………………………………………..39`````引言電氣傳動從總體上分為調速和不調速兩大類。盡管如此，直流調速系統(tǒng)卻解決不了直流電動機本身的換向問題和在惡劣環(huán)境下的不適應問題，同時，制造大容量，高轉速以及高電壓直流電動機也十分困難，這就限制了直流傳動系統(tǒng)的進一步發(fā)展。目前交流電力拖動系統(tǒng)已具備了較寬的調速范圍，較高的穩(wěn)態(tài)精度，較快的動態(tài)響應，較高的工作效率以及可以在四象限運行等優(yōu)越性能，其動態(tài)性能均可與直流電動機拖動系統(tǒng)相比美。一般直流電動機