基于80c51單片機控制的交流變頻調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計(編輯修改稿)
2025-02-12 11:58 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 ③為可靠關(guān)閉IGBT， 防止擎住現(xiàn)象，要給柵極加一負偏壓，因此最好采用雙電源供電。IGBT集成式驅(qū)動電路 IGBT的分立式驅(qū)動電路中分立元件多，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，保護功能比較完善的分立電路就更加復(fù)雜，可靠性和性能都比較差，因此實際應(yīng)用中大多數(shù)采用集成式驅(qū)動電路。日本富士公司的EXB系列集成電路、法國湯姆森公司的UA4002集成電路等應(yīng)用都很廣泛。第4章 控制電路設(shè)計 控制電路設(shè)計總思路給異步電動機供電（電壓、頻率可調(diào)）的主電路提供控制信號的回路，稱為控制回路?？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”。下面詳細介紹各單元電路。 SPWM波形產(chǎn)生電路 HEF4752芯片介紹HEF4752簡介HEF4752是采用LOCMOS工藝制造的大規(guī)模集成電路，專門用來產(chǎn)生三相PWM信號。它的驅(qū)動輸出經(jīng)隔離放大后，既可驅(qū)動GTO逆變器，也可驅(qū)動GTR逆變器，在交流變頻調(diào)速和UPS中作中心控制器件主要特點1）能產(chǎn)生三對相位差120176。的互補SPWM主控脈沖，適用于三相橋結(jié)構(gòu)的逆變器；2）采用數(shù)控方式不僅能提高系統(tǒng)控制精度，也易于與微機聯(lián)機；3）采用多載波比自動切換方式，隨著逆變器的輸出頻率降低，有級地自動增加載波比，從而抑制低頻輸出時因高次諧波產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩脈沖和噪聲等所造成的惡劣影響。調(diào)制頻率的可調(diào)范圍為0～100Hz，且能使逆變器輸出電壓同步調(diào)節(jié)。4）為防止逆變器上下橋臂器件直通，在每相主控脈沖間插入死區(qū)間隔，間隔時間連續(xù)可調(diào)。引腳說明HEF4752為28腳雙列直插式標準封裝DIP芯片，它有7個控制輸入，4個時鐘輸入，12個驅(qū)動逆變器輸出，3個控制輸出。其外部管腳排列如圖1所示。各管腳功能描述如表1所列HEF4752工作原理 HEF4752是一種基于同步式雙緣調(diào)制原理產(chǎn)生SPWM信號的專用集成電路,其原理框圖如圖2所示。輸入功能 1）輸入I用來決定逆變器驅(qū)動輸出模式的選擇，當I為低電平時，驅(qū)動模式是晶體管，當I為高電平時，驅(qū)動模式是晶閘管 HEF4752 引腳圖 2）輸入控制信號K和時鐘輸入OCT共同決定逆變器每對輸出信號的互鎖推遲間隔時間；3）相序輸入CW用來控制電機轉(zhuǎn)向。當CW為低電平時，相序為R、B、Y；當CW為高電平時，相序為R、Y、B；4）輸入L用來控制起動/停止，L為低電平時，在晶體管模式下封鎖HEF4752所有的脈寬調(diào)制驅(qū)動輸出，但產(chǎn)生輸出信號的內(nèi)部電路仍在繼續(xù)“運行”。L為高電平時解除封鎖。L除起停電路外，還可方便地用于過流保護；5）控制輸入A、B、C供制造過程試驗用。工作時必須接到Vss（低電平）。但A還有另外一個用處，即剛通電時，A置高電平初始化整個IC片，被用作復(fù)位信號；6）時鐘輸入頻率控制時鐘（FCT）控制輸出PWM信號的基波頻率，即決定逆變器的輸出頻率fout，從而控制電機轉(zhuǎn)速，fFCT=3360fout。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。參考時鐘（RCT）是一個固定時鐘，它決定逆變器的最高開關(guān)頻率fs(max)，fRCT=280fs(max)，一旦fRCT確定，(max)～fs(max)之間變化，且逆變器的開關(guān)頻率是輸出頻率的嚴格整數(shù)倍fs=Nfout，N為頻率比，其N值為15，21，30，42，60，84，120，168；7）輸出推遲時鐘（OCT）控制HEF4752每對輸出信號互鎖推遲間隔時間τd（對晶體管模式）以防逆變器同一橋臂上、下兩只開關(guān)器件同時導(dǎo)通引起直通，推遲間隔時間的選擇端（K）一起決定τd的長短，其關(guān)系式為:一般情況K保持為高電平，通?？扇RCT=fOCT。輸出功能1）逆變驅(qū)動輸出HEF4752有六個主驅(qū)動輸出組成三個互補對，還有和每一主輸出相關(guān)聯(lián)的輔助輸出。在驅(qū)動GTR逆變器時，輸出波形是雙邊沿調(diào)制的脈寬調(diào)制波，其調(diào)制原理可由圖3加以說明。圖中假定載波在一個周期內(nèi)有9個脈沖（這個脈沖數(shù)被稱為頻率比），載波脈沖的兩個邊沿都用一個可變的時間間隔量δ加以調(diào)制，而且使δ∝sinθ（θ為未被調(diào)制時載波脈沖邊沿所處的時間，或稱角相位）。sinθ0時，該處的脈沖變寬；sinθ0時，該處的脈沖變窄。三相輸出的調(diào)制脈沖波相位互差120176。，如圖3中UR、UY、UB所示。圖3中的VRY是R相和Y相間的線電壓波形。這個脈沖波平均值的波形接近正弦波。顯然，頻率比N的值越大，線電壓平均值的波形就越接近正弦波，而良好的正弦波輸出，正是交流電機所要求的。2）控制輸出RSYN是一個脈沖輸出，其頻率等于fout，脈寬等于VCT時鐘的脈寬，主要為觸發(fā)示波器掃描提供一個穩(wěn)定的參考信號。輸出電壓模擬信號VAV為一數(shù)字信號，它模擬逆變器輸出線電壓的平均值。它不受互鎖推遲間隔的影響，也不被控制輸入L封鎖，其頻率等于逆變輸出頻率fout，并為6fout所調(diào)制，VAV在fVCT的閉環(huán)控制中非常有用，可用來改善輸出電壓對輸出頻率關(guān)系的非線性。逆變器開關(guān)輸出CSP是一脈沖串，不受L狀態(tài)的影響，其頻率為逆變器開關(guān)頻率的2倍，其中每一脈沖的下降沿發(fā)生在主輸出的零調(diào)制點。ADC0809ADC0809是采樣頻率為8位的、以逐次逼近原理進行?！獢?shù)轉(zhuǎn)換的器件。其內(nèi)部有一個8通道多路開關(guān)，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。8253芯片intel8253是NMOS工藝制成的可編程計數(shù)器/定時器，CR、CE和OL都是16
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