【正文】 MOS 管導(dǎo)通時(shí)間 長(zhǎng)短 的 變化 ，從而 完成 開關(guān)電源輸出 電壓 的改變。 常用的變頻器主要包括主回路完成主要功能和控制回路完成系統(tǒng)的控制。 （ 4） 單片機(jī)具有很好的操作 靈活性及 多功能 適應(yīng)性。 采用 智能芯片，例如 單片機(jī) 的 控制，具有 硬件 電路 簡(jiǎn)潔、軟件 設(shè)計(jì) 靈活性強(qiáng)、 程序代碼 調(diào)試方便、 硬件設(shè)施和 軟件的 維護(hù)量小等特點(diǎn) 。近些年來高電壓、大電流的 IGBT、 GTR、 IGCT、 GTO 等器件的面世 ， 使得高壓、大容量變頻器產(chǎn)品的生產(chǎn)和應(yīng)用成為現(xiàn)實(shí)。關(guān)于變頻器的設(shè)備所用的半導(dǎo)體器件的制造行業(yè)國(guó)內(nèi)幾乎沒有 [1]。 所謂的 交交變頻器 ，即 AC/AC 變頻器， 是 直接采用正組和反組整流器 把電網(wǎng)電壓 經(jīng)過正組或反組整流器之后拼接在一起，從而組成 電壓 幅值和 頻率 大小都可調(diào)的交流電 ，只能降頻不能升頻，效率較高 ，中間沒有濾波環(huán) 節(jié)，所以又把這種變頻器叫做直接變頻器。 Ac motor frequency control of motor speed。鑒于變頻 調(diào)速的很多優(yōu)點(diǎn)，所以這種調(diào)速方式也越來越成為了交流調(diào)速的主要趨 。設(shè)計(jì)（論文）中引用他人的文獻(xiàn)、數(shù)據(jù)、圖件、資料，均已在設(shè)計(jì)（論文）中特別加以標(biāo)注引用，除此之外，本設(shè)計(jì)（論文）不含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。 （保密的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）在解密后適用本授權(quán)書） 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）作者簽名： 指導(dǎo)教師簽名： 簽字日期： 年 月 日 簽字日期： 年 月 日 華東交通大學(xué)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) I I 摘 要 在電力電子器件制造技術(shù)和電力電子控制技術(shù)不斷飛速發(fā)展的今天，得益于變頻器的發(fā)展，電機(jī)的變頻調(diào)速在理論研究和實(shí)際應(yīng)用中得到了飛速的發(fā)展。 關(guān)鍵詞： AT89S52單 片機(jī)； SA4828智能芯片 ； 交流電機(jī) 變頻調(diào)速； 脈沖寬度調(diào)制 余積卿： 基于單片機(jī)的感應(yīng)電動(dòng)機(jī) PWM 變頻調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計(jì) II Abstract In power electronic device manufacturing technology and the continuous rapid development of power electronic control technology, thanks to the development of frequency converter, frequency control of motor speed of the motor in the theoretical research a nd practical application of rapid development. Frequency control of motor speed above the performance of the speed regulation not only have improved by leaps and bounds, at the same time in control technology and pensation technology has also been qualitative leap, improve and simplify the control strategy of the motor frequency control of motor speed bee the main way of speed adjustment. Thanks to this, coupled with ac motor without mutator as well as the simple structure and so on factors leading to the modern ac motor has a tendency to replace the dc motor. In view of the many advantages of frequency control of motor speed, so this way of speed control is being more and more bees the primary munication speed. Ac speed regulating system is a plex system, the whole system consists of ac motor, inverter, power supply voltage of main circuit and detection circuit, drive circuit, and the whole control system. In order to achieve the frequency control of motor speed, but also must study the dynamic mathematical model of ac motor, and to coordinate transformation. Ac speed regulation system of ac motor and inverter and power supply is an integral part of the main circuit system。但是越好的調(diào)速系統(tǒng)控制越復(fù)雜，變化因素也很多，而且對(duì)理論知識(shí)要求也很高，所以在系統(tǒng)設(shè) 計(jì)的時(shí)候就需要很好的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和自動(dòng)控制的理論基礎(chǔ)。 總而言之，如今處于發(fā)展中國(guó)家的我國(guó)與技術(shù)成熟先進(jìn)的一些發(fā)達(dá)國(guó)家相對(duì)比較，我們 仍然還落后 10 到 15 左右，即使我們有較為豐富的人員，也有一定的物力，但是不夠集中。 國(guó)外的交流變頻調(diào)速技術(shù)在高速發(fā)展下存在以下特點(diǎn) [2]： （ 1）市場(chǎng)需求量較大。后來，依據(jù)交流電機(jī)的特性，完成了傳統(tǒng)交流電機(jī)的一種新的調(diào)速方式，是通過轉(zhuǎn)子回路串電阻完成分段的調(diào)速控制，這種調(diào)速方式很耗能，而且裝置性能不好，技術(shù)落后，存在很多的問題，所以使得異步電機(jī)在市場(chǎng)上不能得到大面積的推廣。 （ 3） 單片機(jī)數(shù)字化 能夠 很容易的 完成較為復(fù)雜的 邏輯和算術(shù) 控制功能。而單片機(jī) 微型處理器 就是 不一樣 的數(shù)字信號(hào)處理芯片 ，雖然 單片機(jī)的 芯片 體積 很小，但是 內(nèi)部的 集成度 是 很高 的 ，這樣一個(gè)很小芯片集成了上億個(gè)晶體管，不僅 可以完成定時(shí) 功能 、中斷 功能 、通信 功能 、采樣 功能 等等 ，還能實(shí)現(xiàn)與其他微型處理器的交互運(yùn)行 ， 其本質(zhì) 就是一個(gè)微型 的 計(jì)算機(jī) 控制芯片。 （ 2）具有固定磁通功能的 V/F 變頻器 使用反饋磁通的方式使得感應(yīng)電機(jī)的三相正弦電流產(chǎn)生一個(gè)空間的圓形旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，這樣就會(huì)有一個(gè)固定的電磁轉(zhuǎn)矩，這是為了解決經(jīng)典 V/F 變頻器在 V/F 值上調(diào)整苦難這一個(gè)問題，這樣控制方式我們叫做磁鏈跟蹤控制。 檢 測(cè)電 路負(fù) 載V 1 V 3V 2 V 4U dU rU cV D 1 V D 3V D 4V D 2 圖 22 單相橋式 PWM 逆變電路 單極性 PWM控制方式 單極性 PWM 控制如圖 22 所示 ,載波 uc 和調(diào)制波 ur 的交點(diǎn)時(shí)刻控制 IGBT 的開通與關(guān)斷。 ② 當(dāng) uruc 時(shí)，給 V1 和 V4 關(guān)斷信號(hào)，給 V2 和 V3 導(dǎo)通信號(hào) , 若 i00,使 VD2 和 VD3 通，若 i00,使 V2 和 V3 通， u0=Ud 。 控制系統(tǒng) 中所 采用 的控制大多是閉環(huán)控制 方法 ，用 到 的 控制原理 主要是 反饋原理 。逆變器是由六個(gè) IGBT 管構(gòu)成三相全橋式電路，并增加了吸收電路。這樣，在任 何一個(gè)瞬間，將會(huì)同時(shí)導(dǎo)通三個(gè)橋臂。電壓型三相逆變電路的相電壓波形如下圖： 華東交通大學(xué)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 11 UAUBUC 圖 33 三相逆變電路輸出電壓波形 AT89S52 主控制模塊 AT89S52 是一種帶 8K 字節(jié)閃爍 型 可編程擦除只讀存儲(chǔ)器的低電壓， CMOS 高性能 的8 位微處理器， 簡(jiǎn)稱 單片機(jī)。 完 全靜態(tài) 工況 ： 0Hz24Hz P1 口： ～ 8 位雙向口線對(duì)應(yīng)引腳的 1～ 8 號(hào)，它的內(nèi)部自帶上拉電阻，是一個(gè)單一功能的 I/O 端口，可驅(qū)動(dòng) 4 個(gè) LS 型 TTL 負(fù)載。 CS ：信號(hào)片選引腳，與微機(jī)系統(tǒng)的輸出端相連。 R14 寫操作時(shí) ,實(shí)際上是存儲(chǔ)在 R0 保存 ~ R5 48 數(shù)據(jù)發(fā)送到初始化寄存器 。而調(diào)制波頻率范圍設(shè)置字是由 CFS0～ CFS2 三位組成。如果 AC 是低電平，通過 R 相的幅值就可以完全控制所有三相的幅值 ；如果 AC 為高電平，需要 R、 Y、 B 三相的幅值控制字分別控制三相的幅值。 TLP250 為 8 腳的直插封裝，引腳如圖 37。 主程序：主程序的流程圖為圖 41 所示。 華東交通大學(xué)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 19 開始 初始化 SA4828 開中斷 寫 SA4828 控制寄存器 更新看門狗 處理反饋數(shù)據(jù) 更新控制 參數(shù)？ 允許輸出 ? N N Y Y 圖 41 主程序流程圖 余積卿： 基于單片機(jī)的感應(yīng)電動(dòng)機(jī) PWM 變頻調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計(jì) 20 、 中斷入口 保護(hù)現(xiàn)場(chǎng) 發(fā)停止命令給 SA4828 根據(jù)讀入內(nèi)容判斷故障來源并做相應(yīng)處理 顯示故障原因、報(bào)警 恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng) 中斷返回 圖 43 故障保護(hù)中斷子程序流程圖 系統(tǒng)初始化 設(shè)定定時(shí)器、 SPWM、 系統(tǒng)工作方式 設(shè)定 I/O、通信接口及鍵盤、顯示工作方式 參數(shù)及變量 返回 圖 42 初始化子程序流程圖 華東交通大學(xué)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 21 5 總結(jié) 通過這次的 畢業(yè)論文設(shè)計(jì) ，讓我 收獲很多 。謝謝大家！ 。 除了學(xué)會(huì)了單片機(jī)的基本知識(shí)，并掌握了 它的的工作原理和一些指令的功能以外，還掌握了傳感器和變頻器的使用方法，并且深化了我對(duì) PID控制技術(shù)的理解。對(duì)于一個(gè)閉環(huán)控制系統(tǒng)中，需要不斷的反饋結(jié)果去單片機(jī)，把 SA4828 的輸出控制信號(hào)進(jìn)行反饋，在單片機(jī)中進(jìn)行判斷，看是否是正常的。 2. 隔離電源 驅(qū)動(dòng) 的三個(gè)橋臂的主電路開關(guān)管 ,給予每個(gè)輸出隔離 25 v 電源 ,和三個(gè)橋臂下可以共享權(quán)力。