基于80c51單片機(jī)控制的交流變頻調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計(jì)-資料下載頁(yè)
2024-11-10 03:59本頁(yè)面
【導(dǎo)讀】比高等突出優(yōu)點(diǎn)而得到廣泛應(yīng)用。本文介紹的GTRSPWM變頻調(diào)速系統(tǒng)是以。變器，使之輸出三相SPWM的波形，實(shí)現(xiàn)異步電機(jī)變頻調(diào)速。隨著變頻調(diào)速異步電動(dòng)機(jī)在國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)上日益擴(kuò)大應(yīng)用。電動(dòng)機(jī)系列、牽引變頻調(diào)速電動(dòng)機(jī)系列等。從目前情況看，這些系列電動(dòng)機(jī)能基。本滿足國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的需求。為了適應(yīng)不同用途、不同工作條件和使用環(huán)境、不同工況等各種。要求，專用系列和改型系列變頻調(diào)速電動(dòng)機(jī)產(chǎn)品不論現(xiàn)在和將來(lái)，都在迅速發(fā)展。作用下過(guò)早失效，從而引起絕緣擊穿故障。稱PWM技術(shù)）也日趨成熟。PMW交流變頻調(diào)速以其高效率、高功率因數(shù)、輸。將單片機(jī)應(yīng)用于交流變頻調(diào)速系統(tǒng)，可有效地避免傳統(tǒng)調(diào)速方案中的一些。使電動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩存在脈動(dòng)分量，影響其穩(wěn)態(tài)工作性能。PWM脈寬調(diào)制是利用相當(dāng)于基波分量的信號(hào)波（調(diào)制波）對(duì)三角。載波進(jìn)行調(diào)制，以達(dá)到調(diào)節(jié)輸出脈沖寬度的目的。PWM控制技術(shù)有許多種，并且還在不斷發(fā)展中。本課題設(shè)計(jì)主要介紹正弦波SPWM的變頻調(diào)。序列的周期以達(dá)到變壓和變頻的目的。
【正文】 基于單片機(jī)控制的交流變頻調(diào)速系統(tǒng) 18 流為 5~10mA，可以驅(qū)動(dòng) 100A/600V的 IGBT。它采用單電源供電，使用時(shí)須外接一個(gè)電阻和一個(gè) 10V的穩(wěn)壓管，把 25V 的隔離電源變?yōu)?+15V的導(dǎo)通電壓和－10V的關(guān)斷電壓。 2) 隔離電源 為了驅(qū)動(dòng)主電路逆變橋的三個(gè)上橋臂的 IGBT，必須給每一路提供一個(gè)隔離的 25V 電源而三個(gè)下橋臂可以共用一個(gè)電源。此外， HEF4752 及單片機(jī)系統(tǒng)還需要 +5V電源以及異步通訊所需的177。 12V電源，一共需要 7 路電源，如圖 6 所示。 該電源可以采用線性電源，也可采用開(kāi)關(guān)電源。前者體積大，笨重，但電路簡(jiǎn)單，各路電源完全獨(dú)立，調(diào)試容易。后者則輕便、小巧，電路相對(duì)較復(fù)雜。采用單片開(kāi)關(guān)電源芯片可大大簡(jiǎn)化電路。 第 5 章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 軟件設(shè)計(jì)是整個(gè)逆變控制的核心，它決定著逆變器的輸出特性。該系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)由三部分組成：主程序、初始化程序和中斷服務(wù)子程序。主程序是整個(gè)控制系統(tǒng)的核心和靈魂，只有通過(guò)主程序才能有機(jī)地調(diào)用系統(tǒng)中各個(gè)子程序，使它們形成一個(gè)聯(lián)系緊密的整體，有條不紊的完成各種各樣的操作命令。 TLP250 驅(qū)動(dòng)電路 圖 6 隔離電源 基于單片機(jī)控制的交流變頻調(diào)速系統(tǒng) 19 主程序：圖 7 給出 了本系統(tǒng)的主程序流程圖。單片機(jī)首先初始 HEF4752，打開(kāi)中斷系統(tǒng)。傳送控制參數(shù)后，判斷 HEF4752有沒(méi)有保護(hù)動(dòng)作，允許輸出，則開(kāi)始輸出 SPWM控制信號(hào)，逆變器開(kāi)始工作。工作過(guò)程中，單片機(jī)不斷的處理檢測(cè)反饋回來(lái)的信號(hào)，控制 HEF4752 調(diào)整輸出的 SPWM 控制信號(hào)，控制系統(tǒng)的輸出狀態(tài)，以滿足系統(tǒng)的性能要求。在系統(tǒng)正常工作過(guò)程中，不斷更新看門狗定時(shí)器。防止其溢出而中斷 SPWM控制信號(hào)的輸出。 初始化子程序：它實(shí)現(xiàn)鍵盤處理、刷新處理與下位機(jī)和其它程序主要完成硬件器件工作方式的設(shè)定、系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)和變量的初始化 等，其流程圖如圖 8 所示。 故障保護(hù)中斷子程序 ：中斷程序處理的都是需要立即處理的故障，比如過(guò)壓、欠壓、 IGBT故障等。如圖 9 所示。 開(kāi)始 單片機(jī)初始化 開(kāi)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(shí) N 過(guò)載否？ 停機(jī) 結(jié)束 Y Y 調(diào)整控制數(shù)據(jù) N 基于單片機(jī)控制的交流變頻調(diào)速系統(tǒng) 20 中斷入口 保護(hù)現(xiàn)場(chǎng) 發(fā)停止命令給 HEF4752 根據(jù)讀入內(nèi)容判斷故障來(lái)源并做相應(yīng)處理 恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng) 中斷返回 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 8 初始化子程序流程圖 顯示故障原因，報(bào)警 圖 9故障保護(hù)中斷子程序流程圖 基于單片機(jī)控制的交流變頻調(diào)速系統(tǒng) 21 結(jié) 論 本論文的主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)在于 :利用單片微機(jī)和集成芯片配合產(chǎn)生 SPWM 波形控制逆變開(kāi)關(guān)的通斷，控制算法容易編程實(shí)現(xiàn)，實(shí)現(xiàn) 了全數(shù)字化控制，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)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(diǎn)，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(jì)價(jià)值和環(huán)保效果。這種系統(tǒng)在電力電子設(shè)備與人們生活日益密切的今天有著廣泛的應(yīng)用。 通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)，真正的學(xué)習(xí)到了不少東西，讓自己知道了工科學(xué)生扎實(shí)的基本功是必不可少的，對(duì)于創(chuàng)新能力的培養(yǎng)和加強(qiáng)得引起高度的重視，光課堂的學(xué)習(xí)是不夠的，通過(guò)自學(xué)是提高的一個(gè)途徑，能夠?qū)⑺鶎W(xué)到的知識(shí)和自學(xué)的新知識(shí)柔和在一起已證明了我們具有一定的能力。 致謝語(yǔ) 本文是在我尊敬的導(dǎo)師楊老師的指導(dǎo)下完成的。楊老師淵博的知識(shí)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，耐心細(xì)心的作風(fēng)和實(shí)事求是的精神使我印象深刻，受益匪淺。我非常榮幸能夠得到楊老師的指導(dǎo)， 無(wú)論是在理論學(xué)習(xí)階段，還是在論文的選題、資料查詢、畢業(yè)課題的開(kāi)題、研究和論文的撰寫等環(huán)節(jié)，無(wú)不得到導(dǎo)師的悉心指導(dǎo)和幫助。 在此謹(jǐn)向我的導(dǎo)師致以由衷的敬意和真誠(chéng)的感謝！ 在此，我也衷心感謝授課的老師們，感謝他們悉心付出的辛勞，讓我們順利完成我們的學(xué)業(yè)，成為社會(huì)的有用之才。同時(shí)，我也要感謝全體 同學(xué)，感謝他們?cè)谄饺丈詈蛯W(xué)習(xí)上給予我的幫助，以及帶給我的快樂(lè)，我會(huì)終生難忘這美好的大學(xué)生活。 基于單片機(jī)控制的交流變頻調(diào)速系統(tǒng) 22 參考文獻(xiàn) [1]. 王曉明 .電動(dòng)機(jī)的單片機(jī)控制 .北京：北京航空航天大學(xué)出版社， 2020. [2]. 張毅剛 彭喜元 .MCS— 51單片機(jī)應(yīng)用設(shè)計(jì) .哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社， 2020. [3]. 王兆安 黃俊 .電力電子技術(shù) .北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 2020. [4]. 李朝青 .單片機(jī)原理及接口技術(shù) .北京 :北京航空航天大學(xué)出版社 ，2020. [5]. 張立科 .單片機(jī)典型模塊設(shè)計(jì)實(shí)例導(dǎo)航 . 北京人民郵電出版社， 2020. [6]. 韓志軍 . 單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì) 入門向?qū)c設(shè)計(jì)實(shí)例 . 機(jī)械工業(yè)出版社 . [7]. 劉鳳君．正弦波逆變器 [M]．北京：科學(xué)出版社， 2020. [8]. 徐志躍．基于 HEF4752的變頻器設(shè)計(jì) [J]．電氣傳動(dòng)， 2020. [9]. 王仁祥 .通用變頻器選型與維修技術(shù) .北京：中國(guó)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(jī)控制的交流變頻調(diào)速系統(tǒng) 23 總電路圖
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