【正文】 此項工作憑一個人的努力是很難在短短的時間內(nèi)很好的完成的，在畢業(yè)設(shè)計的工作中， xx老師和 xx 老師給予了我很多的幫助和解答。 30 圖 43增量式 PI運算子程序框圖 31 圖 44 可逆切換程序 故障處理程序 故障處理程序即為 8051 外部中斷服務(wù)程序，其程序框圖 如圖 24所示。若 PC6 = 1，則表示繼續(xù)工作，于是轉(zhuǎn)去檢測正 /反開關(guān)狀態(tài)，進入可逆切換部分。在轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)程序中，完成轉(zhuǎn)速、 SMU? 的采樣，進行 PI運算，求出頻率指令信號 1fU ，然后查表求得分頻系數(shù) , , ,f f v vz x z x 。 故障檢測及保護電路設(shè)計 故障檢測及保護電路如圖 312 所示，該電路采用電阻取樣的電壓、電流保護電路，通過調(diào)節(jié)電位器 RP RP2 來設(shè)定最大的允許電壓、電流值。 OUTA0OUTA OUTB0OUTB3—— 顯示器信號輸出端，與掃描信號 SL0SL3 同步。單片機每次讀入一個字節(jié)數(shù)據(jù)完畢后， IRQ 變?yōu)榈碗娖健? CLK—— 系統(tǒng)時鐘輸入端。OUT 為定時 /計數(shù)器的輸出信號，不同的工作方式輸出不同的波形；門控信號 GATE 用以控制定時 /技術(shù)器的工作。基于以上的優(yōu)點，本設(shè)計采用數(shù)字法測速。本系統(tǒng)中采用查表的方法獲得 , , ,f f v vz x z x 。 2 通道用來產(chǎn)生RCT、 OCT時鐘信號 RCT、 OCT 共用一路時鐘信號，且頻率固定。 圖 37 CD4527 引腳圖 8253 是可編程序定時 /計數(shù)器，片內(nèi)具有 3 個獨立的 16位計數(shù)器通道，每個通道有 6種工作方式。 “ 9” OUT：狀態(tài)“ 9”輸出端。輸入的 BCD 數(shù)決定芯片的乘法系數(shù)（分頻系數(shù)）。K =12600，則 18 4 0 0 0 + 1 2 6 0 0336000vct H z ff Hz?? ?? 11 2020f Hzf Hz??? 18 4 0 0 0 6 3 0336000 fH z UHz??? ?? 111 400400ffU??? 變換器的設(shè)計 以上找出了 FCTf 、 VCTf 與 1fU 的關(guān)系，剩下的就是怎樣按照關(guān)系式產(chǎn)生頻率為 FCTf 、VCTf 方波信號。 補償?shù)囊?guī)律如下： 0()11139。而電動機轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)是通過調(diào)頻，調(diào)壓實現(xiàn)的。 ○5 SETTRIP為關(guān)斷觸發(fā)信號輸入端。微處理器只用很少的時間去控制它，因而有能力進行整個系 統(tǒng)的檢測、保護、控制等。 三相 SPWM 波的產(chǎn)生 SPWM 逆變器的功率器件是工作在開關(guān)狀態(tài)。 直流側(cè)阻容吸收電路 按照晶體管三相橋式整流電路直流側(cè)組容吸收電路參數(shù)式進行估算： 02 222% * * 100 100700 00 3 * * 3 *19 2cdlI IC K uF uFfU ?? ? ? 2202 23 * 3 * 170% * * lRd URK II ?? ? ? ? ? 其中， 2C 選擇 2:4μFCZJ 系列紙電容。整流二極管最高反壓： 22 6 2 6 1 9 2 V 9 4 0 VRMUU? ? ? ?。其他不用的電源端和地端接上 F的去耦電容提高抗干擾能力。 （ 6） 電機：電機為異步電動機，本設(shè)計的變頻器為通用型，所以電機的功率和頻率的調(diào)節(jié)范圍都為常用范圍。設(shè)計選用的單片機 為凌陽 16 位單片機 SPCE061A。所以在器件允許的情況下，分配的時段要盡量的多。在單片機控制下，采用專用驅(qū)動模塊，讓 T1/T T2/T3 輪流導通，在電動機 M 上獲得交變電壓。由于電動機正是電感性負載，因此，在采用 SPWM 方式的通用變頻器中基本上全是采用電壓型濾波電路。 這種正半周用正向窄脈沖，負半周用負向窄脈沖的方式稱為單極型方式。如將脈沖頻率固定，那么脈沖變寬間隔就變窄，占空比就變大。如果取消中間濾波環(huán)節(jié)，那么波形就會和交 — 交變頻一樣了。電機的精確調(diào)節(jié)，可通過反饋系統(tǒng)調(diào)節(jié)。 三晶變頻器為廣州三晶電器有限公司品牌，該公司與 2021 年成立， 三晶變頻器 主要 采用矢量控制， 采用最新高速電機控制專用芯片， 具有低頻力矩大，輸出平穩(wěn)，抗干擾能力強等特點。說 矩陣 控制 比 矢量控制更適合無速度傳感器運行是沒有充分依據(jù)的。矢量控制的提出具有劃時代的意義。這不僅是 U/F 控制模式下才有的問 題，在所有控制模式下，頻率超過電動機設(shè)計頻率以后都只能是弱磁運行。變頻調(diào)速以其高效率，高功率因數(shù)，以及優(yōu)異的調(diào)速和啟動性能等諸多優(yōu)點而被國內(nèi)外公認為最有發(fā)展前途的調(diào)速方式。 1 摘 要 設(shè)計采用正弦脈寬調(diào)制（ SPWM）的控制方式來實現(xiàn)變頻。以前的高壓變頻器，由可控硅整流，可控硅逆變器件構(gòu)成，缺點很多，諧波也大，對電網(wǎng)和電機都有很大的影響。 U/F 控制模式，在磁通近似恒定前提下，以開環(huán)方式進行頻率控制，穩(wěn)態(tài)運行時依靠轉(zhuǎn)速差產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩與負載轉(zhuǎn)矩自然平衡，因此，存在一個與負載轉(zhuǎn)矩相關(guān)的轉(zhuǎn)速偏差，動態(tài)加速時依靠實際轉(zhuǎn)速提升的滯后，產(chǎn)生過量的轉(zhuǎn)速差，使電磁轉(zhuǎn)矩自然提升到加速所需的水平，因此，存在一個與負載轉(zhuǎn)矩和頻率提升速度相關(guān)的動態(tài)延遲，這個延遲使得動態(tài)過度過程中的速度偏差比穩(wěn)態(tài)時大得多。然而，實際應用中，由于轉(zhuǎn)自磁鏈難以準確觀測，系統(tǒng)特性受到電動機參數(shù)的影響較大，且在等效直流電動機控制過程中，所用到的矢量旋轉(zhuǎn)變換較為復雜，即使得實際的控制效果難以達到理想的分析結(jié)果。 直接轉(zhuǎn)矩控制（ DTC）方式 直接轉(zhuǎn)矩控制是直接在定子坐標系下分析交流電動機的數(shù)學模型，控制電動機的 磁鏈和轉(zhuǎn)矩。 硬件電路設(shè)計模塊化，以確保電路穩(wěn)定高效的運行。將反饋回的電機轉(zhuǎn)動信號送至單片機系統(tǒng)，通過以編好的程序進行動作。整流橋增加，波形卻與交 —— 交變頻一樣，所以此路不通。改變最大電壓時的脈沖寬度，就改變了平均電壓的幅值實現(xiàn)了調(diào)壓。也可以正向脈沖和負向脈沖交替發(fā)出，那么占空比就是指的正脈沖寬度與緊接其后的負脈沖寬度之間的比值了，這稱 為雙極型方式。 變頻器的功用 變頻器的功用是將頻率固定（通常為工頻 50Hz）的交流電（三相的或單相的）變換成頻率連續(xù)可調(diào)（多數(shù)為 0~400Hz）的三相交流電源。 電動機 M上獲得的電壓波形如圖 23 所示。電路中 L C2 是濾波電路，它可以使輸出交流電更接近于正弦波。 （ 2） 電源信號： 電源信號為頻率固定的三相交流電，工頻為 50Hz。 （ 7） 測速電路： 測速部分采用霍爾傳感器進行檢測電流信號，主要目的是檢測電動機的轉(zhuǎn)速電流，將檢測到的電流遞送給單片機，使單片進將檢測回來的反饋信號和輸入值進行比對分析，從而調(diào)節(jié)點電機轉(zhuǎn)速到預期值。 IOB41IOB32IOB23IOB14IOB05RESTB6VDDP7(VCOIN)VCP8VSS9NC10NC11O S C 32 O12O S C 32 I13T E S T14V D D15I C E16I C E C L K17I C E S D A18V S S19P V I N20D A C 121D A C 222V R E F 2( V 2V R E F )23V S S24AGC25O P I26M I C O U T27M I C N28P F U S E29NC30NC31NC32MICP33VCM(VREFAD)34VRTPAD(VEXTREF)35VDD36VMIC37VSS38NC39NC40IOA041IOA142IOA243IOA344IOA445IOA546IOA647IOA748VSS49VSS50VDDH51VDDH52IOA853I O A 954I O A 1055I O A 1156I O A 1257I O A 1358I O A 1459I O A 1560R O M T61V S S62S L E E P63I O B 1 564I O B 1 465I O B 1 366I O B 1 267I O B 1 168P V P P69NC70NC71NC72NC73NC74VDDH75IOB1076IOB977IOB878IOB779IOB680IOB581NC82NC83NC84SP C E061 A P L CC 8 4S P C E 06 1A P L C C 84Y132 7 68 H ZC120 P FC220 P FO S C OO S C II C E E NV D DI C E S C KI C E S D AV S SC41041 2J5C O N 2D A C 1D A C 2V R E F 2V S SAGCO P IM I C O U TM I C NI O B 1 1I O B 1 2I O B 1 3I O B 1 4I O B 1 5S L E E PV S SI O A 15I O A 14I O A 13I O A 12I O A 11I O A 10I O A 9IOB9IOB8IOB7IOB6IOB5IOB4IOB3IOB2IOB1IOB0VCP C 15104U1 整流模塊 系統(tǒng)主回路是交 — 直 — 交電壓型變頻電路，其圖 31 如下所示： 圖 31 系統(tǒng)主回路電路圖 13 整流采用三相橋式不可控整流器， 1L ， 2L ， 0C 組成濾波電路， 2R ， 2C ， 2VD 三個元件和 1VD 一起構(gòu)成尖峰電壓吸收電路（又稱直流側(cè)阻容吸收電路），用以削弱因逆變器換流而引起的尖峰電壓，采用的是 GRT 三相橋式 PWM 逆變器。 基于以上數(shù)據(jù)，選用 MDS 型三相整流橋模塊，其最大輸出電流為 40A，最高耐壓為1000V。 2R 的額定功率取為 2W， 2R 選擇 RJ系列金屬膜電阻。當開關(guān)器件閉合和導通時，逆變器輸出的電壓幅度，等于整流器的恒定輸出電壓，當開關(guān)器件截止開斷時，輸出的電壓 是零。 SA4882 是專用大規(guī)模集成電路芯片，其內(nèi)部包含了波形、頻率、幅值等控制信息。當輸入出現(xiàn)高電平時，輸出腳 TRIP及六個 SPWM輸出將被迅速地鎖存在低電平狀態(tài)，這種封鎖信號只有在 RST 信號作用下才能解除 ○6 電源 UDD為＋ 5V電源端， USS 為接地端 （ 3）單片機控制 SA4828 的電路 圖 211 是單片機 SPCE061A 控制 SA4828 的