【正文】 在論文設(shè)計(jì)期間 與同學(xué) 們之間的 交流 和老師的指導(dǎo) ，使自己學(xué)到了 不少 知識(shí)。 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) 16 圖 37 TLP250 驅(qū)動(dòng)電路 它使用單電源供電方式，在使用中須外接電阻和 10V 的穩(wěn)壓管，把 25V 的隔離電源轉(zhuǎn)換為－ 10V 的關(guān)斷電壓和 +15V 的導(dǎo) 通電壓。 3 8 42 mC A R R YR A N GE ff ?? （ 32） 式中： m值對(duì)應(yīng)的二進(jìn)制數(shù)即是調(diào)制波頻率設(shè)置字。 （ 2）輸出引腳說(shuō)明： ZPPR：輸出調(diào)制波信號(hào)的頻率引腳； WSS：采樣波形引腳輸出。 程序存儲(chǔ) 器三級(jí)鎖定 兩種情況：上面一個(gè)臂，下面兩個(gè)臂或者上面兩個(gè)臂，下面一個(gè)臂。這種控制如下圖所示： 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) 8 控 制 主 體 被 控 系 統(tǒng)反 饋 系 統(tǒng)目 標(biāo) 值 偏 差 信 息 輸 出 圖 25 閉環(huán)系統(tǒng)原理框圖 PID 控制器 的 設(shè)計(jì)是 基于 連續(xù)系統(tǒng) PID 控制規(guī)律 理論 ，經(jīng) 過(guò) 采樣將其 離散化，并表達(dá)成離散形式 的 PID 方程，再 依據(jù) 離散 形式 方程 設(shè)計(jì) 控制程序。 圖 23 單極性 PWM 控制波形 ① Ur 正半周， V1 保持通， V2 保持?jǐn)?, 當(dāng) uruc 時(shí) ,使 V4 通， V3 斷， u0=Ud ?；谝陨蟽?yōu)勢(shì)， 本 課題設(shè)計(jì)的 系統(tǒng) 需要實(shí)現(xiàn) 的感應(yīng)電機(jī) PWM 變頻調(diào)速功能， 為此，我們可以選用 單片機(jī) 芯片，考慮到單片機(jī)的型號(hào)，我們選用 AT89S52 單片機(jī)芯片 。所以對(duì)于感應(yīng)電機(jī)的可靠調(diào)速控制，需要一種更加優(yōu)良的控制方式，有更好的保障。 而在大型功率電機(jī)等變頻調(diào)速的技術(shù)方面 ， 國(guó)家內(nèi)部 如今仍只有為數(shù)不多的科研單位有能力 造 出來(lái) ，在智能化及系統(tǒng)可靠性上與國(guó)外相比還有相當(dāng)?shù)牟罹?，而且相關(guān)的配套產(chǎn)業(yè)及行業(yè)比較落后，市場(chǎng)面很窄，性能和制造行業(yè)水平一般。 And control system is the core of the whole control circuit part, here is the core of intelligent control chip, here we are using AT89S52 in single chip microputer control system, also contains a pulse generating circuit intelligent chip SA4828 circuit, including some of the less peripheral hardware devices at the same time, because of using the single chip microputer as control core, so the whole circuit of the hardware design is concise, for pulse output and feedback control methods such as flexible, only need to change the program, the design of motor object is an induction motor, we mainly pleted the motor speed control. The main task of control system design pleted intelligent chip SA4828 is introduced, the main circuit (ac motor and inverter, driver circuit and power supply), speed regulation control strategy, buffer and protection circuit of the inverter 52 microcontroller hardware design and program design. Key words: AT89S52 single chip microputer。 華東交通大學(xué)理工學(xué)院 Institute of Technology. East China Jiaotong University 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) Graduation Design （ 20xx — 20xx 年） 題 目 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) 分 院： 電氣與信息工程分院 專 業(yè)： 電氣工程及其自動(dòng)化 班 級(jí)： 電力 3 班 學(xué) 號(hào)： 20xx0210470426 學(xué)生姓名： 余積卿 指導(dǎo)教師： 張紹彪 起訖日期： —— 華東交通大學(xué)理工學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）原創(chuàng)性申明 本人鄭重申明：所呈交的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行的研究工作所取得的研究成果。 Intelligent chip SA4828。在中等容量的變頻上，我們國(guó)家主要都是采用 V/F 的控制方式，只有很少的部分使用的是矢量控制方式。 就計(jì)算 機(jī) 控制 技術(shù)在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用情況而言，微處理器是目前作為工業(yè)控制 應(yīng)用中 最理想的機(jī)型，它是采用計(jì)算機(jī) 數(shù)字控制 技術(shù)、按照 設(shè)計(jì)人員 事先編好 的 并儲(chǔ)存在計(jì)算機(jī)內(nèi)部 的 一段程序 代碼 來(lái)完成設(shè)備的 的相應(yīng) 操作控制 [7,8]。 華東交通大學(xué)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 5 2 基于單片機(jī)的感應(yīng)電機(jī) PWM 變頻調(diào)速的基本原理 變頻調(diào)速基本原理 變頻器基本結(jié)構(gòu) 變頻器可以分為四個(gè)部分，如圖 21 所示。 當(dāng) uruc 時(shí) ,使 V3 通， V4 斷， u0=0 。 我們常用的 PID 算法 一般 包括 3 項(xiàng)，比例、積分和微分項(xiàng)。因每次換流過(guò)程都是在同相的上下兩個(gè)橋臂中進(jìn)行，故改方式也被叫做縱向換流。 內(nèi)部 RAM128*8 位 SA4828 內(nèi)部結(jié)構(gòu) 圖 34 SA4828 內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖 華東交通大學(xué)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 13 SA4828 內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖如圖 3 6 所示。 （ 3） 死區(qū)時(shí)間的設(shè)定 這個(gè)設(shè)定字是由 PDY0～ PDY5 六位組成。 2. 隔離電源 驅(qū)動(dòng) 的三個(gè)橋臂的主電路開(kāi)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。 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。 華東交通大學(xué)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 19 開(kāi)始 初始化 SA4828 開(kāi)中斷 寫(xiě) SA4828 控制寄存器 更新看門(mén)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(lái)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(pán)、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(guò)這次的 畢業(yè)論文設(shè)計(jì) ，讓我 收獲很多 。 TLP250 為 8 腳的直插封裝，引腳如圖 37。而調(diào)制波頻率范圍設(shè)置字是由 CFS0～ CFS2 三位組成。 CS ：信號(hào)片選引腳，與微機(jī)系統(tǒng)的輸出端相連。 完 全靜態(tài) 工況 ： 0Hz24Hz 這樣，在任 何一個(gè)瞬間，將會(huì)同時(shí)導(dǎo)通三個(gè)橋臂。 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 。 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(kāi)通與關(guān)斷。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。后來(lái)，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(guò)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(wèn)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。 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。 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