【正文】 換），后者主要應用于 PWM 逆變（ DC－ AC 變 換）。相當于基波分量的信號波（調(diào)制波）并不一定指正弦波，在 PWM優(yōu)化模式控制中可以是預畸變的信號波，正弦信號波是一種最通常的調(diào)制信號，但決不是最優(yōu)信號。 （ 3）無零點漂移，控制精度高。從目前情況看，這些系列電動機能基本滿足國內(nèi)市場的需求。自 90 年代中期以來，我國有眾多電動機生產(chǎn)企業(yè)設計、研制和生產(chǎn) 適用于不同應用的各種系列變頻調(diào)速三相異步電動機，例如：通用變頻調(diào)速電動機系列、起重冶金變頻調(diào)速電動機系列、隔爆變頻調(diào)速電動機系列、電梯變頻調(diào)速電動機系列、輥道變頻調(diào)速電動機系列、牽引變頻調(diào)速電動機系列等。 （ 2）單片機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，可以實現(xiàn)較為復雜的控制。 PWM脈寬調(diào)制是利用相當于基波分量的信號波（調(diào)制波）對三角載波進行調(diào)制，以達到調(diào)節(jié)輸出脈沖寬度的目的。 PWM 技術(shù)是利用半導體開關器件的導通與關斷把直流電壓變?yōu)殡妷好}沖序列，并通過控制電壓脈沖寬度或電壓脈沖周期以達到改變電壓的目的，或者通過控制電壓脈沖寬度和電壓脈沖序列的周期以達到變壓和變頻的目的。 基于單片機控制的交流變頻調(diào)速系統(tǒng) 4 異步電動機的同步轉(zhuǎn)速，即旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速為 pnfn /60 11 ? 其中 1n 為同步轉(zhuǎn)速 (r/min) 1f 為 定 子 頻率，也就是電源頻率 (Hz)。由上式可見主磁通中 .是由 E1 和 1f 。 基于單片機控制的交流變頻調(diào)速系統(tǒng) 5 圖 1 SPWM 變頻調(diào)速系統(tǒng)總流程圖 第 3 章 主電路設計 主電路功能說明 主電路為 AC/DC/AC 逆變電路，由三相整流橋、濾波器、三相逆變器組成。 在整流器整流后的直流電壓中，含有 6 倍頻率的脈動電壓，此外逆變變流器產(chǎn)生的脈動電流也使直流電壓變動。20V左右，因此驅(qū)動電路輸出端要給柵極加電壓保護，通常的做法是在柵極并聯(lián)穩(wěn)壓二極管或者電阻?？刂齐娐酚梢韵码娐?，頻率、電壓的“運算電路”，主電路的“電壓/電流檢測回路”，電動機的“速度檢測回路”，將運算電路的控制信號進行放大隔離的“驅(qū)動電 路”，以及逆變器和電動機的“保護電路”。其外部管腳排列如圖 1 所示。電壓控制時鐘（ VCT）控制 PWM 信號的基波電壓幅值，使輸出電壓自動地正比于其輸出頻率，在給定的輸出頻率下，平均逆變輸出電壓的幅度由 fVCT 控制。圖 3 中的 VRY是 R相和 Y 相間的線電壓波形。其內(nèi)部有一個 8 通道多路開關，它可以根據(jù)地址碼鎖存譯碼后的信號，只選通 8個單斷模擬輸入信號中的一個進行 A/D 轉(zhuǎn)換。 采用實時計算法要有數(shù)學模型，其中一種較為常用的是采樣型 SPWM 法，它分為自然采 樣法、對稱規(guī)則采樣法和不對稱規(guī)則采樣法。 圖 8 為 SPWM 波形生成原理圖。 單片機 80C51 單片機介紹 單片機的 40個引腳大致可分為 4類：電源、時鐘、控制和 I/O 引腳。 ② Vpp功能：片內(nèi)有 EPROM 的芯片，在 EPROM 編程期間，施加編程電源 Vpp。因此驅(qū)動電路的任務有兩個：電平轉(zhuǎn)換和隔離。 該電源可以采用線性電源，也可采用開關電源。單片機首先初始 HEF4752，打開中斷系統(tǒng)。 開始 單片機初始化 開中斷 送初始化數(shù)據(jù)至 HEF4752 送控制數(shù)據(jù)至 HEF4752 允許輸出 更新看門狗 HEF4752 工作是否正常？ 延時 N 過載否？ 停機 結(jié)束 Y Y 調(diào)整控制數(shù)據(jù) N 基于單片機控制的交流變頻調(diào)速系統(tǒng) 20 中斷入口 保護現(xiàn)場 發(fā)停止命令給 HEF4752 根據(jù)讀入內(nèi)容判斷故障來源并做相應處理 恢復現(xiàn)場 中斷返回 系統(tǒng)初始化 設定定時器、 SPWM、 系統(tǒng)工作方式 設定 I/O、通信接口及鍵盤、顯示工作方式 參數(shù)及變量 返回 圖 8 初始化子程序流程圖 顯示故障原因，報警 圖 9故障保護中斷子程序流程圖 基于單片機控制的交流變頻調(diào)速系統(tǒng) 21 結(jié) 論 本論文的主要創(chuàng)新點在于 :利用單片微機和集成芯片配合產(chǎn)生 SPWM 波形控制逆變開關的通斷，控制算法容易編程實現(xiàn)，實現(xiàn) 了全數(shù)字化控制，結(jié)構(gòu)簡單，與采用模擬器件相比，減少了生產(chǎn)成本，性能良好；具有易于改變控制算法、程序易于移植、控制精度高、可靠性好等優(yōu)點，采用變頻技術(shù)后，可以節(jié)省大量的能源，有良好的經(jīng)濟價值和環(huán)保效果。 基于單片機控制的交流變頻調(diào)速系統(tǒng) 22 參考文獻 [1]. 王曉明 .電動機的單片機控制 .北京：北京航空航天大學出版社， 2020. [2]. 張毅剛 彭喜元 .MCS— 51單片機應用設計 .哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學出版社， 2020. [3]. 王兆安 黃俊 .電力電子技術(shù) .北京：機械工業(yè)出版社， 2020. [4]. 李朝青 .單片機原理及接口技術(shù) .北京 :北京航空航天大學出版社 ，2020. [5]. 張立科 .單片機典型模塊設計實例導航 . 北京人民郵電出版社， 2020. [6]. 韓志軍 . 單片機應用系統(tǒng)設計 入門向?qū)c設計實例 . 機械工業(yè)出版社 . [7]. 劉鳳君．正弦波逆變器 [M]．北京：科學出版社， 2020. [8]. 徐志躍．基于 HEF4752的變頻器設計 [J]．電氣傳動， 2020. [9]. 王仁祥 .通用變頻器選型與維修技術(shù) .北京：中國電力出版社， 2020. [10]. 李華德 ,白晶 ,李志明 . 交流調(diào)速控制系統(tǒng) . 北京 :電子工業(yè)出版社 , 2020. 基于單片機控制的交流變頻調(diào)速系統(tǒng) 23 總電路圖