【正文】 4億千瓦，年耗電量達 6000 億千瓦時，占工業(yè)耗電量的80%，然而直到目前，我國各類在用 電機 80%以上還是中小型異步電動機，可見我國在 電機 節(jié)能領(lǐng)域有非常大的潛力。 我國迫切需要提高能源利用效率。我國同樣也面臨著經(jīng)濟增長對能源需求的壓力。 關(guān)鍵詞 : DSP 智能功率模塊 恒壓頻比控制 SPWM 本科生畢業(yè)論文 第 II 頁 共 43 頁 II Abstract Along with the development of agricultural production and technical requirements of speed, and more and more is also high in speed asynchronous motor is the poor performance of the state. However, the frequency conversion technology to improve the performance of ac motor speed, speed sensorless and microprocessorbased digital control system is also gradually began to enter the scope of study and discuss people. As one of the hightech frequency conversion technology is an important energy saving and environment protection technology, in various industrial production, transportation and widely used in household appliances, inverter frequency conversion technology products, as in all aspects of our agriculture is very important position. Taking threephase ac induction motor is accused of TMS320LF240X as processor, through the SPWM control technology to realize constant pressure frequency ac motor control motor speed, the theory. Introduces the principle of SPWM control technology, including single polarity SPWM control technology, the dual polarity SPWM SPWM modulation and control technology. Given the parts hardware circuit principle, parameter calculation and each part of the device. The system hardware circuit consists mainly of main circuit, system protection circuit and control circuit. The main circuit includes rectifier, filtering, inverter, IPM drive circuit and absorbing circuit, etc. System protection circuit including overvoltage, protection, limited flow, fault protection。最后敘述了具體使用 DSP 編寫產(chǎn)生 SPWM 波形程序的步驟以及一些相關(guān)寄存器的設(shè)置。系統(tǒng)保護電路包括過壓、欠壓保護、限流啟動、 IPM 故障保護等 。系統(tǒng)硬件電路主要由主電路、系統(tǒng)保護電路和控制電路組成。介紹了 SPWM 控制技術(shù)的原理 :包括單極性 SPWM 控制技術(shù)、雙極性 SPWM 控制技術(shù)和 SPWM 的調(diào)制方式。作為高新技術(shù)之一的變 頻技術(shù)是重要的節(jié)能和環(huán)保技術(shù)，在各種工業(yè)生產(chǎn)、交通運輸和家用電器中應(yīng)用十分廣泛，變頻器作為變頻技術(shù)的產(chǎn)品，在我國工農(nóng)業(yè)等各方面有著極其重要的地位。本科生畢業(yè)論文 存檔日期： 存檔編號： 徐 州 師 范 大 學(xué) 科 文 學(xué) 院 本科生畢業(yè)論文（設(shè)計） 論 文 題 目： 基于 DSP 的交流變頻調(diào)速系統(tǒng)的設(shè)計 姓 名： 學(xué) 號： 專 業(yè) ： 電氣工程及其自動化 年 級： 指 導(dǎo) 教 師： 科文學(xué)院教務(wù)部印制 本科生畢業(yè)論文 第 I 頁 共 43 頁 I 摘 要 隨著工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展，人們對調(diào)速技術(shù)的要求也越來越高，而異步電動機在調(diào)速方面一直處于性能不佳的狀態(tài)。然而，變頻技術(shù)的出現(xiàn)改善了交流電機的調(diào)速性能，同時無速度傳感器和基于微處理器的數(shù)字調(diào)速系統(tǒng)也開始逐漸進入人們研究和討論的范圍。 本文以三相交流異步電動機為被控對象 TMS320LF240X定為處理器，通過 SPWM控制技術(shù)對交流電機實現(xiàn)恒壓頻比控制，電機變頻調(diào)速的理論。給出了系統(tǒng)各部分硬件電路的工作原理、參數(shù)計算以及各部分器件的選取。主 電路部分包括整流、濾波、逆變器， IPM 驅(qū)動電路與吸收電路等 。控制電路包括 DSP 最小系統(tǒng)電路。 死區(qū)可以防止主電路橋臂短路現(xiàn)象的發(fā)生 接著給出了 SPWM 波形的死區(qū)時間 ，這些波形說明電機可以穩(wěn)定運行并實現(xiàn)變頻調(diào)速。 IPM Control circuit including DSP smallest system circuit. Finally describes specific use DSP write produce SPWM wave process steps and some relevant register setting. Then gives SPWM wave of dead zone, dead zone can prevent the main electric circuit of road arm, After gives different frequencies when the motor running voltage and current waveform, the line that the waveform can stable operation and motor inverter. Keywords : DSP Intelligent power module Constant pressure frequency than control SPWM 第 III 頁 共 43 頁 III 目 錄 摘 要 ..............................................................I Abstract...........................................................II 1 緒論 .............................................................. 1 電機變頻調(diào)速發(fā)展現(xiàn)況和趨勢 ....................................1 電力電子技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)況和趨勢 ..................................2 國內(nèi)外交流調(diào)速現(xiàn)狀 ............................................3 國外現(xiàn)狀 .................................................3 國內(nèi)現(xiàn)狀 .................................................4 本論文的研究內(nèi)容 ..............................................4 2 交流電機變頻調(diào)速原理 ............................................ 5 三相交流電機的結(jié)構(gòu)和工作原理 ..................................5 三相交流電機的結(jié)構(gòu) .......................................5 三相交流電機的工作原理 ...................................6 交流電機的調(diào)速方式 ............................................8 變頻調(diào)速系統(tǒng)的 fU 控制方式 ....................................9 SPWM 控制技術(shù)原理 ...........................................11 單極性 SPWM 控制技術(shù) .....................................12 雙極性 SPWM 控制技術(shù) .....................................14 SPWM 的調(diào)制方式 .......................................14 3 變頻調(diào)速系統(tǒng)的 硬件電路設(shè)計 .................................... 17 變頻調(diào)速系統(tǒng)的總體設(shè)計 .......................................17 主電路的設(shè)計 .................................................18 整流電路 ................................................19 濾波電路 ................................................20 逆變電路 ................................................21 以 IPM 為功率 器件的驅(qū)動電路 ..............................23 吸收電路 ................................................24 系統(tǒng)保護電路的設(shè)計 ...........................................24 控制電路的設(shè)計 ...............................................29 4 變頻調(diào)速系統(tǒng)的軟件設(shè)計 ........................................32 DSP 生成 SPWM 波形 ............................................32 系統(tǒng)程序設(shè)計 .................................................34 5 全文總結(jié) .........................................................37 致 謝 ...........................................................38 參考文獻 ...........................................................39 基于 DSP 交流變頻調(diào)速系統(tǒng)的設(shè)計 第 1 頁 共 43 頁 1 1 緒論 電機變頻調(diào)速發(fā)展現(xiàn)況和趨勢 能源需求正極大地影響著全球經(jīng)濟發(fā)展。九十年代我國高耗能產(chǎn)品的耗能量比發(fā)達國家高 1255%，能源綜合利用效率僅為 32%。 電機 是能源消耗大戶之一。 電機 節(jié)能技術(shù)最受矚目的就是變頻調(diào)速技術(shù)。 以下將著重介紹變頻調(diào)速技術(shù)的最新發(fā)展概況。 永磁同步無齡輪電動機及控制系統(tǒng)，是新一代的綠色電梯驅(qū)動裝置。其體積小、效率高、功率因數(shù)高、振動小、噪聲低，平 層精度好，在高層建筑、無機房電梯和家庭小梯中都有很大的市場。九 十年代以