【正文】 在此謹向我的導(dǎo)師致以由衷的敬意和真誠的感謝！ 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)，成為社會的有用之才。 通過畢業(yè)設(shè)計，真正的學(xué)習(xí)到了不少東西，讓自己知道了工科學(xué)生扎實的基本功是必不可少的，對于創(chuàng)新能力的培養(yǎng)和加強得引起高度的重視，光課堂的學(xué)習(xí)是不夠的，通過自學(xué)是提高的一個途徑，能夠?qū)⑺鶎W(xué)到的知識和自學(xué)的新知識柔和在一起已證明了我們具有一定的能力。 故障保護中斷子程序 ：中斷程序處理的都是需要立即處理的故障，比如過壓、欠壓、 IGBT故障等。工作過程中，單片機不斷的處理檢測反饋回來的信號，控制 HEF4752 調(diào)整輸出的 SPWM 控制信號，控制系統(tǒng)的輸出狀態(tài)，以滿足系統(tǒng)的性能要求。主程序是整個控制系統(tǒng)的核心和靈魂，只有通過主程序才能有機地調(diào)用系統(tǒng)中各個子程序，使它們形成一個聯(lián)系緊密的整體，有條不紊的完成各種各樣的操作命令。后者則輕便、小巧，電路相對較復(fù)雜。此外， HEF4752 及單片機系統(tǒng)還需要 +5V電源以及異步通訊所需的177。這里介紹一種東芝公司的產(chǎn)品TLP250，電路非常簡單。原因有兩個：① IGBT 需要的開關(guān)信號幅值約為177。 P3口還具有第二功能，用于特殊信號輸入輸出和控制信號（屬控制總線）。 （ 4） EA/Vpp:內(nèi)外 ROM 選擇 /片內(nèi) EPROM 編程電源。 ⒊ 控制線 : 控制線共有 4 根， ⑴ ALE/PROG:地址鎖存允許 /片內(nèi) EPROM 編程脈沖 ① ALE 功能：用來鎖存 P0 口送出的低 8 位地址 ② PROG 功能：片內(nèi)有 EPROM 的芯片，在 EPROM 編程期間，此引腳輸入編程脈沖。調(diào)制波頻率范圍設(shè)定字是由 CFS0～ CFS2三位 組成。設(shè)定字由 CFS0～ CFS2這 3位組成。對于圖 1 情況有 t=kTS+θ ，其中 k=0，1， 2，?， N1，θ =180/N 度。圖 4 是典型的單 極性對稱規(guī)則采樣法，它只在三角波的峰值時刻采樣正弦調(diào)制波并將采樣值保持，分別 取保持值和三角波FLT CLK FCT 基于單片機控制的交流變頻調(diào)速系統(tǒng) 14 交點作為脈沖寬度時間。 SPWM 波形產(chǎn)生 技術(shù)原理 SPWM 技術(shù)的基本原理是利用一個三角波載波和一個正弦波進行比較，得到一個寬度 按正弦規(guī)律變化的脈沖序列，用它們來驅(qū)動逆變器開關(guān)管的開關(guān)轉(zhuǎn)換。 系統(tǒng)組成 系統(tǒng)由 MCS5 825 HEF4752 及其它支持芯片組成，如圖所示： 基于單片機控制的交流變頻調(diào)速系統(tǒng) 13 系統(tǒng)中 HEF4752 所需的頻率控制時鐘 f 由 8253 的通道 2 提供， 該通道的分頻系數(shù)取固定值，通道 2 的時鐘信號 f 由比例乘法器提供，比例乘法器由兩只 MC14527 串聯(lián)構(gòu)成，它的數(shù)據(jù)輸入 D0~D7 由 MCS51 的 PB0~PB7 提供。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。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。三相輸出的調(diào)制脈沖波相位互差 120176。 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。工作時必須接到 Vss（低電平）。 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(dāng) I為低電平時，驅(qū)動模式是晶體管，當(dāng) I 為高電平時，驅(qū)動模式是晶閘管 圖 HEF4752 引腳圖 基于單片機控制的交流變頻調(diào)速系統(tǒng) 10 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。 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)。 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。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。 ② 盡管 IGBT所需驅(qū)動功率很小，但由于 MOSFET存在輸入電容 Cin，開關(guān)過程中需要對電容充放電，因此驅(qū)動電路的輸出電流應(yīng)足夠大。如下：圖 2 基于單片機控制的交流變頻調(diào)速系統(tǒng) 7 圖 2 交 直 交變頻電源 整流部分原理圖如圖 3，其中 A， B， C是交流電輸入端，接有熔絲，當(dāng)出現(xiàn)電流過大時熔絲會自動熔斷，起到保護整個電路的作用，在整流電路入口還接有電容和電阻，能夠起到抗干擾的作用，使得系統(tǒng)的性能更加的穩(wěn)定。在濾波電容選擇時， 1C 一般根據(jù)放電的時間常數(shù)計算，負載越大，要求紋波系數(shù)越小，一般不做嚴格計算，多取 2020 F? 以上 . 逆變器的作用是將直流功率變換為所要求頻率的交流功率。 平波回路 隔離保護 HEF4752 波形控制電路 電流轉(zhuǎn)速雙閉環(huán)調(diào)制電路 檢測電路 保 護 電 路 整流電路 逆變電路 驅(qū)動電路 M 基于單片機控制的交流變頻調(diào)速系統(tǒng) 6 主電路設(shè)計 本課題中的整流器是使用六個二極管組成，如圖 2 所示，它把工頻電源變換為直流電源。 二極管整流橋把輸入的交流電變?yōu)橹绷麟姡娮?R1 為起動限流電阻，其上的電壓波形反映了主回路的電流波形，可以用來觀察波形。并采用電流轉(zhuǎn)速雙閉環(huán)調(diào)制系統(tǒng)，同時確定保護電路模塊，檢測電路模塊，驅(qū)動電路模塊等。 系統(tǒng)設(shè)計總方案的確定 在三相交流電源供電的情況下，共需經(jīng)過八個主要模塊完成整個調(diào)速過程。主磁通是由勵磁電流產(chǎn)生的，兩者之間的關(guān)系是由磁化特性決定的。 異步電機的軸轉(zhuǎn)速為 pnsfsnn /)1(60)1( 11 ???? 其中 s 為異步電機的轉(zhuǎn)差率， 11 /)( nnns ?? 由上面的公式可以看出，改變電源的供電頻率可以改變電機的轉(zhuǎn)速。滯環(huán)控制技術(shù) 開關(guān)頻率不固定，濾波器較難設(shè)計，且控制復(fù)雜，難以實現(xiàn)； SPWM 控制技術(shù)開關(guān)頻率固定，濾波器設(shè)計簡單，易于實現(xiàn)控制。 PWM 脈寬調(diào)制是利用相當(dāng)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。 第 2章 SPWM 變頻調(diào)速系統(tǒng)基本原 理 SPWM 變頻調(diào)速系統(tǒng)基本原理 PWM 的原理，就是面積等效原理，在采樣控制理論中有一個重要的結(jié)論：沖量相等而形狀不同的窄脈沖加在具有慣性的環(huán)節(jié)上時，其效果基本相同。