【正文】 約占拖動(dòng)總?cè)萘康陌顺梢陨希虼肆私猱惒诫妱?dòng)機(jī)的調(diào)速原理十分重要。能實(shí)現(xiàn)這個(gè)功能的裝置稱(chēng)為變頻器。在許多下新型的變頻器中，已有晶閘管替代。續(xù)流二極管的作用是：當(dāng)逆變開(kāi)關(guān)管由導(dǎo)通變?yōu)榻刂箷r(shí)，雖然電壓突然變?yōu)榱?，但是由于電?dòng)機(jī)線(xiàn)圈的電感作用，儲(chǔ)存在線(xiàn)圈中的電能開(kāi)始釋放，續(xù)流二極管提供通道，維持電流在線(xiàn)圈中流動(dòng)。放電時(shí)，通過(guò)電阻放電，實(shí)現(xiàn)緩沖功能?？梢钥吹皆诮涣麟娮兓囊粋€(gè)周期中，一個(gè)臂中的兩個(gè)開(kāi)關(guān)如：、交替導(dǎo)通，每個(gè)開(kāi)關(guān)導(dǎo)通電角度。a) 結(jié)構(gòu)圖 b) 開(kāi)關(guān)的通斷規(guī)律 c) 波形圖 三相逆變器原理圖觀察6個(gè)開(kāi)關(guān)的位置及波形圖可以發(fā)現(xiàn)以下兩點(diǎn)：①各橋臂上的開(kāi)關(guān)始終處于交替打開(kāi)、關(guān)斷的狀態(tài)如、。MOSFET屬于單極型器件，具有開(kāi)關(guān)頻率高、沒(méi)有二次擊穿現(xiàn)象、元件并聯(lián)運(yùn)行容易、控制功率小的優(yōu)點(diǎn)，缺點(diǎn)是導(dǎo)通電阻大，耐壓水平不容易提高。(2)隨著柵極反向電壓的增加，集電極浪涌電流減小，而關(guān)斷損耗變化不大，IGBT的運(yùn)行可靠性提高。對(duì)無(wú)短路保護(hù)的驅(qū)動(dòng)電路而言，驅(qū)動(dòng)電壓高一些有好處，可使器件在各種過(guò)流場(chǎng)合仍工作于飽和狀態(tài)。器件關(guān)斷時(shí)，驅(qū)動(dòng)電路應(yīng)提供低阻抗的放電通路。柵極電阻過(guò)小，關(guān)斷時(shí)間過(guò)短，關(guān)斷時(shí)產(chǎn)生的集電極尖峰電壓過(guò)高，會(huì)對(duì)器件造成損壞，所以柵極電阻的下限受到器件的關(guān)斷安全區(qū)的限制。過(guò)流檢測(cè)及保護(hù)電路根據(jù)IGBT柵極驅(qū)動(dòng)電平和集電極電壓之間的關(guān)系,檢測(cè)是否有過(guò)電流現(xiàn)象存在,如果有過(guò)電流,保護(hù)電路將迅速關(guān)斷IGBT,防止過(guò)快的關(guān)斷時(shí)而引起因電路中電感產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)升高,使IGBT集電極電壓過(guò)高而損壞IGBT,電源電路將20V外部供電電源變成15V的開(kāi)柵電壓和5V的關(guān)柵電壓。主電路逆變電路設(shè)計(jì)中采用的電力電子器件是IGBT，故稱(chēng)為門(mén)極驅(qū)動(dòng)電路。根據(jù)電機(jī)學(xué)原理，交流異步電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速時(shí)，如果按照頻率與定子端電壓之比為定值的方式進(jìn)行控制，則機(jī)械特性的硬度變化較小，所以在變頻的同時(shí)，也要相應(yīng)改變定子的端電壓。雖然正弦脈寬調(diào)制波與等脈寬PWM信號(hào)相比，諧波成份大大減小，但它畢竟不是正弦波。對(duì)于調(diào)速精度、調(diào)速方式要求較高的交流異步電動(dòng)機(jī)，可以采用各項(xiàng)性能指標(biāo)都非常完善，但價(jià)格也比較昂貴的通用變頻器；對(duì)一般交流電動(dòng)機(jī)的變頻調(diào)速，可以直接采用三相SPWM調(diào)制信號(hào)專(zhuān)用芯片構(gòu)成調(diào)速系統(tǒng)。：復(fù)位端，低電平有效。Vss：供電電源負(fù)端(0V)。 保護(hù)電路保護(hù)電路的主要功能是對(duì)檢測(cè)電路得到的各種信號(hào)進(jìn)行運(yùn)算處理，以判斷變頻器本身或系統(tǒng)是否出現(xiàn)異常。而且較低的輸入電壓也使系統(tǒng)的抗干擾能力下降。其中電阻是正反饋電阻，它的接入使正反饋有一定回差，防止取樣信號(hào)在給定點(diǎn)附近波動(dòng)時(shí)比較器抖動(dòng)，這里將過(guò)壓保護(hù)的動(dòng)作值整定為額定輸入電壓的110%。當(dāng)取樣電壓高于設(shè)定值時(shí)(正常情況下)，比較器輸出高電平，光耦器件不導(dǎo)通，輸出高電平。[13]： 故障自診斷電路 過(guò)流保護(hù)設(shè)計(jì)變頻器在諸如直流短路、橋臂短路、輸出短路、對(duì)地短路等情況下，電流變化非常迅速，元件將承受極大的電壓和電流，而IGBT器件的內(nèi)部結(jié)構(gòu)決定了它在足夠大的電流下會(huì)出現(xiàn)鎖定現(xiàn)象，造成管子失控?zé)o法關(guān)斷，以至燒壞，所以過(guò)流之前必須使IGBT關(guān)斷以切斷電流，雖然在IGBT的驅(qū)動(dòng)模塊EXB840中已經(jīng)有過(guò)流保護(hù)，但考慮到過(guò)大時(shí)IGBT還未來(lái)得及關(guān)斷已經(jīng)發(fā)生鎖定現(xiàn)象的可能性，必須采取輔助斷流措施。其內(nèi)部有4KB的ROM， 因8051已經(jīng)比較常見(jiàn)和熟悉，這里不再詳細(xì)介紹。SA4828的六個(gè)輸出引腳分別通過(guò)各自的驅(qū)動(dòng)電路來(lái)驅(qū)動(dòng)逆變橋的六只開(kāi)關(guān)管。載波頻率的計(jì)算式為： （51）式中：為時(shí)鐘頻率，的二進(jìn)制數(shù)即為載波頻率設(shè)定字?？紤]到延遲（死區(qū)）的因素，在延遲時(shí)，通常的做法是在保持原頻率不變的基礎(chǔ)上，使開(kāi)關(guān)管延遲導(dǎo)通， 延遲前后的脈寬關(guān)系實(shí)際輸出的脈寬=延遲前的脈寬延遲時(shí)間。根據(jù)WS0、WS1可選擇純正弦波、增強(qiáng)型波、高效波三種調(diào)制波形。其方法是通過(guò)對(duì)R0～R5寄存器輸入并暫存，當(dāng)向R15虛擬寄存器進(jìn)行寫(xiě)操作時(shí)，才將這些數(shù)據(jù)送人控制寄存器。（4）輸出禁止位控制。 程序設(shè)計(jì)由可算出調(diào)制波頻率范圍為0～50Hz，時(shí)鐘頻率為12MHz，設(shè)計(jì)載波頻率為5kHz，實(shí)際脈沖刪除時(shí)間為12181。但是因?yàn)檎{(diào)制波的頻率較低，周期比較長(zhǎng)。調(diào)制波頻率范圍設(shè)定字為010。SA4828初始化子程序：MOV A，43H ；R0=43H MOV DPTR ，0000H ；指向R0的地址MOVX DPTR，A ；43H裝入R0INC DPTR ；指向R1的地址MOV A，49HMOVX DPTR，A ；49H裝入R1INC DPTR ；指向R2的地址MOV A，2DH MOVX DPTR，A ；2DH裝入R2INC DPTR ；指向R2的地址MOV A，02HMOVX DPTR，A ；02H裝入R3INC DPTR ；指向R4的地址MOV A，00HMOVX DPTR，A ；00H裝入R4INC DPTR ；指向R5的地址MOVX DPTR，A ；00H裝入R5MOV DPTR，000EH ；指向R14的地址MOVX DPTR，A ；將六個(gè)寄存器的值寫(xiě)入 ；SA4828初始化寄存器（2）調(diào)速子程序計(jì)算：假定用戶(hù)由鍵盤(pán)輸入的電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，通過(guò)鍵處理程序進(jìn)行轉(zhuǎn)換，變成調(diào)制波頻率值，并將它存入內(nèi)部RAM30H；通過(guò)查U/F曲線(xiàn)表，可以得到與調(diào)制波頻率比相對(duì)應(yīng)的調(diào)壓比，并將它存入31H中；其他控制參數(shù)如：正反轉(zhuǎn)，輸出鎖存，看門(mén)狗，相計(jì)數(shù)器復(fù)位，軟復(fù)位，這些變量存入位操作區(qū)20H，以便通過(guò)位操作來(lái)改變它們的值。這樣，在一個(gè)中斷間隔里，所有的時(shí)間（即ZPPR周期）是3個(gè)字節(jié)的數(shù)（1個(gè)字節(jié)的T0溢出，2個(gè)字節(jié)的T0值）。MATLAB是Matrix Laboratory（矩陣試驗(yàn)室）的縮寫(xiě)，這是一種以矩陣為基礎(chǔ)的交互式程序計(jì)算語(yǔ)言。它能支持離散系統(tǒng)和連續(xù)系統(tǒng)的仿真、支持連續(xù)離散混合的系統(tǒng)仿真等。它在工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域的變頻器（采用變壓變頻VVVF控制等）和IT、供電領(lǐng)域的不間斷電源（即UPS，采用恒壓恒頻CVCF控制）都有應(yīng)用。 本文對(duì)以上電路進(jìn)行了全面的設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了變頻器的基本功能。感謝我的家人，給予了我物質(zhì)上的資助和精神上的鼓勵(lì)，使我得以順利完成學(xué)業(yè)。參考文獻(xiàn)[1] ：北京航空航天出版社,.[2] ：電力出版社，.[3] 李發(fā)海，：科學(xué)出版社，..[4] :北京航空航天出版社，[5] 王兆安，：機(jī)械工業(yè)出版社，.[6] ：中國(guó)電力出版社，.[7] ：中國(guó)勞動(dòng)社會(huì)保障出版社，.[8] :高等教育出版社，.[9] 童詩(shī)白，：高等教育出版社，.[10] ：高等教育出版社，1998.[11] 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,R5 ； 調(diào)制波頻率整數(shù)部分存入12HMOV R6 ,00H ；對(duì)余數(shù)（R2R3）乘100MOV R7, 64HLCALL QMUL ；雙字節(jié)乘法，乘100MOV R2 ,0CH ；將積作為被除數(shù)，（R4）→R2MOV R3 ,0DH ；（R5）→R3MOV R4 ,0EH ；（R6）→R4MOV R5 ,0FH ；（R7）→R5MOV R6 ,10H ；除數(shù)MOV R7, 11H LCALL NDIV ；調(diào)用雙字節(jié)除法子程序MOV 13H ,R5 ；將調(diào)制波頻率小數(shù)部分（小于100）存入13HMOV 10H ,00H ；10H清0 ABC: POP PSW ；恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng) POP B POP ACC RET1(4) 雙字節(jié)乘除法子程序雙字節(jié)乘除法子程序采用標(biāo)準(zhǔn)的MCS51子程序庫(kù)中的程序[20]。調(diào)速子程序就是要計(jì)算出和字，并將它送入SA4828的控制寄存器。④脈沖延遲時(shí)間的設(shè)定字由式（54）得：所以，脈沖延遲時(shí)間設(shè)定字為2DH，即寄存器R2中的值是2DH。方式1SETB EX0 ；開(kāi)外中斷SETB ET0 ；開(kāi)定時(shí)中斷SETB EA ；開(kāi)總控制中斷 …下面計(jì)算SA4828初始化參數(shù)字。將程序分成三部分，分別介紹如下（1）初始化程序設(shè)計(jì)：根據(jù)上面介紹的公式，計(jì)算出SA4828各個(gè)初始化參數(shù)字。當(dāng)=0時(shí)，使內(nèi)部的相計(jì)數(shù)器置為（R相）。調(diào)制波幅值是借助于8位幅值選擇字(Ramp、Yamp、Bamp)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，其每一相都可以通過(guò)下式來(lái)計(jì)算： （57）式中值的二進(jìn)制數(shù)即為調(diào)制波幅值選擇字。時(shí)間常數(shù)由WD0～WD15這16位組成，根據(jù)下式： （55）計(jì)算出值，它的