異步電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)踐-電力電子綜合課設(shè)-文庫(kù)吧資料
2025-06-13 16:11本頁(yè)面
【正文】 eak。break。break。break。break。break。break。break。break。 while(KeyPort!=0xff)。 if(KeyPort!=0xff) { DelayMs(10)。 DelayUs2x(245)。 void DelayUs2x(unsigned char t) { while(t)。 sbit RST=P1^0。// 顯示段碼值 0~9 unsigned char code dofly_WeiMa[]={0xfe,0xfd,0xfb,0xf7,0xef,0xdf,0xbf,0x7f}。//初始化數(shù)據(jù) char con[6]={0xcd,0xcc,0x06,0x80,0x80,0x80}。//定義鎖存使能端口 段鎖存 sbit LATCH2=P2^3。 圖 41 程序設(shè)計(jì)流程 圖 11 程序代碼 include include//即可使用其中定義的宏來(lái)訪問(wèn)絕對(duì)地址 define unit unsigned int define uchar unsigned char define KeyPort P2 extern SPWM。 上述分析說(shuō)明，通過(guò) 6個(gè)開(kāi)關(guān)的交替工作可以得到一個(gè)三相交流電，只要調(diào)節(jié)開(kāi)關(guān)的通斷速度就可調(diào)節(jié)交流電頻率，當(dāng)然交流電的幅值可通過(guò) DU 的大小來(lái)調(diào)節(jié)。 ②各相的開(kāi)關(guān)順序以各相的“首端”為準(zhǔn)，互差 32? 電角度。根據(jù)該規(guī)律可得 VUu? 、 WVu? 、UWu? 波形如圖 32c 所示。用同樣 的方法得：當(dāng) 3S 、 6S 同時(shí)閉合和 5S 、 4S同時(shí)閉合，得到 WVu? , 5S , 2S 同時(shí)閉合和 1S 、 6S 同時(shí)閉合，得到 UWu? 。 圖 32中， 1S ～ 6S 組成了橋式逆變電路，這 6個(gè)開(kāi)關(guān)交替地接通、關(guān)斷就可以在輸出端得到一個(gè)相位互相差 32? 的三相交流電壓。變頻器由三部分組成：主電路、控制電路和保護(hù)電路，其中主電路通常采用交 直 交方式，先將交流電轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟?(整流，濾波 )，再將直流電轉(zhuǎn)變?yōu)轭l率可調(diào)的交流電 （逆變） 。 8 主電路原理 變頻調(diào)速實(shí)際上是為交流異步電動(dòng)機(jī)提供一個(gè)頻率可控的電源。這種緩沖電路的缺點(diǎn)是增加了損耗，所以適用于中小功率變頻器?？墒钱?dāng)逆變管關(guān)斷時(shí)，該電阻又會(huì)阻止電容的充電，為了解決這個(gè)矛盾，在電阻兩端并聯(lián)二極管，使電容充電時(shí)避開(kāi)電阻，通過(guò)二極管充電。當(dāng)逆變管開(kāi)通時(shí)， VCE迅速下降， IC迅速升高，并聯(lián)在逆變管兩端的電容由于電壓降低，將通過(guò)逆變管放電，這將加速電流 IC的增長(zhǎng)率，造成 IGBT 的損壞。由于開(kāi)關(guān)管在開(kāi)通和關(guān)斷時(shí)，要受集電極電流 IC和集電極與發(fā)射極間的電壓 VCE 的沖擊，因此要通過(guò)緩沖電路進(jìn)行緩解。另外，當(dāng)電動(dòng)機(jī)制動(dòng)時(shí)，續(xù)流二極管為再生電流提供通道，使其回流到直流電源。 逆變電路設(shè)計(jì) 選用逆變開(kāi)關(guān)管 V1V6組成三相逆變橋，將直流電逆變成頻率可調(diào)的交流電，逆變管在這里選用 IGBT。電容器的容量越大，負(fù)載電阻值越大，充電和放電所需要的時(shí)間越長(zhǎng)。在電路中，當(dāng)有電壓加到電容器兩端的時(shí)候，便對(duì)電容器充電，把電能儲(chǔ)存在電容器中；當(dāng)外加電壓失去（或降低）之后，電容器將把儲(chǔ)存的電能再放出來(lái)。換句話說(shuō)，濾波的任務(wù)，就是把整流器輸出電壓中的波動(dòng)成分盡可能地減小，改造成接近恒穩(wěn)的直流電。這種脈動(dòng)直流一般是不能直接用來(lái)給無(wú)線電裝供電的。如圖 31所示，當(dāng)直流中間電路上電壓上升到一定值，制動(dòng)三極管 VB導(dǎo)通，將回饋到直流電路的能量消耗在制動(dòng)電阻上。 RB為制動(dòng)電阻，在變頻器的交流調(diào)速中，電動(dòng)機(jī)的減速是通過(guò)降低變頻器的輸出頻率而實(shí)現(xiàn)的，在電動(dòng)機(jī)減速過(guò)程中，當(dāng)變頻器的輸出頻率下 降過(guò)快時(shí)電動(dòng)機(jī)將處于發(fā)電制動(dòng)狀態(tài)，拖動(dòng)系統(tǒng)的 7 動(dòng)能要回饋到直流電路中，使直流電路電壓（稱泵升電壓）不斷上升，導(dǎo)致變頻器本省過(guò)電壓保護(hù)動(dòng)作，切斷變頻器的輸出。由于濾波電容的容量較大，放電時(shí)間比較長(zhǎng)（數(shù)分鐘），幾百伏的電壓會(huì)威脅人員安全。在許多下新型的變頻器中， SL已有晶閘管替代。 當(dāng)變頻器通電時(shí)，濾波電容 CF的充電電流很大，過(guò)大的沖擊電流可 能會(huì)損壞三相整流橋中的二極管，為了保護(hù)二極管，在電路中串入限流電阻 RL，從而使電容 CF的充電電流限制在允許的范圍內(nèi)。整流后的電壓為 Ud== 380V=513V。本設(shè)計(jì)中采用了三相橋式不控整流電路，主要優(yōu)點(diǎn)是電路簡(jiǎn)單，功率因數(shù)接近于 1。主電路圖 如 31 所示 。變頻器由兩部分組成：主電路和控制電路，其中主電路通常采用交 直 交方式，先將交流電轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟?(整流，濾波 )，再將直流電轉(zhuǎn)變?yōu)轭l率可調(diào)的交流電（逆變）。 圖 22 TLP 驅(qū)動(dòng)電路 6 3 系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì) 主電路的設(shè)計(jì) 變頻調(diào)速實(shí)際上是向交流異步電動(dòng)機(jī)提供一個(gè)頻率可控的電源。此外， SA4828及單片機(jī)系統(tǒng)還需要 +5V 電源以及異步通訊所需的177。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。 TLP250 采用 8 腳的 DIP 封裝，引腳如圖 22。這些信號(hào)經(jīng)過(guò)光電隔離后去驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)管的關(guān)斷。 電流電壓檢測(cè)：一般在中間直流端采集信號(hào)，作為過(guò)壓，欠壓，過(guò)流保護(hù)信號(hào)。在設(shè)計(jì)中采用三相橋逆變，開(kāi)關(guān)器件選用全控型開(kāi)關(guān)管 IGBT。它可以使電網(wǎng)的功率因數(shù)接近 1。 主電路 分為 整流部分和 逆變 部分：整流部分將交流電變?yōu)槊}動(dòng)的直流電，必須加以濾波。 圖 21 系統(tǒng)原理框圖 系統(tǒng)各組成部分簡(jiǎn)介： 供電電源：電源部分因變頻器輸出功率的大小不同而異，小功率的多用單相220V，中大功率的采用三相 380V 電源。交 直 交型變頻器：交 直 交變頻器是先把工頻交流通過(guò)整流器變成直流，然后再直流變換成頻率電壓可調(diào)的交流，又稱間接變頻器，交 直 交變頻器是目前廣泛應(yīng)用， 所以我們選用了 交直 交變頻器。因而多用于低速大功率系統(tǒng)中，如回轉(zhuǎn)窯、軋鋼機(jī)
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