基于單片機(jī)控制的交流調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計(jì)畢業(yè)論文-閱讀頁
2024-09-15 15:06本頁面
【正文】 C C2 組成濾波電路 ， Rb 用來吸收制動(dòng)能量。 2. 參數(shù)計(jì)算和元件選擇 14 （ 1） 大功率開關(guān)管 SPWM 正弦脈寬調(diào)制方法的直流利用率為 ，即 ?dUU 。 選擇晶體管模塊 QCA50A— 100A 三塊，作為大功率開關(guān)管 。 圖 28 QCA50A— 100 模塊 內(nèi)部結(jié)構(gòu) （ 2） 三相整流橋 整流橋輸入側(cè)電壓為： VUU d 2 ?? ，直流側(cè)功率可估算如下： 取電動(dòng)機(jī)的效率為 ，則電動(dòng)機(jī)的輸入功率為 KWKW 1 ???。整流二極管最高反壓 ： VVUU RM 9 4 01 9 26262 2 ???? 。 （ 3） LC 濾波器 取 uFC 44000 ? ，其最大耐壓 VU 4706 2 ? 。 濾波電感在這里主要用來限制電流脈動(dòng)（ PWM 變頻調(diào)速系統(tǒng)不存在電流不連續(xù)問題）和短路電流上升率，按照晶體管三相橋式整流電路限制電流脈動(dòng)的電感量算式估計(jì)如下（取 0010?iS ） mHmHSUfUULdddmM 1 2 %101 9 23 0 210 3232 ????????????????????? 考慮到電動(dòng)機(jī)和整流變壓器存在一定的電感 量，取實(shí)際的電感為 100mH。 3. 調(diào)節(jié)器的設(shè)計(jì) 本系統(tǒng)采用增量式轉(zhuǎn)差頻率調(diào)節(jié)方式，轉(zhuǎn)差調(diào)節(jié)器設(shè)計(jì)為帶有死區(qū)的調(diào)節(jié)器，即： ? ? ? ? ? ? KUKUKKKUkU Ssss ???????? 11 1 ? ? ?????????????????SMnnSMUKUsignKUU nBU0 KUKUKU nnn ??? ? （ 24） 轉(zhuǎn)速反饋轉(zhuǎn)速給定轉(zhuǎn)速誤差控制增量???????????????KUKUKUKUnnns 因 ns fff ??1 ，所以 ??kUs 與 ??kUn 之和反映了頻率 1f ，即為頻率指令信號(hào)。 nBnA UU ??? ~ 為死區(qū)，它是為了避免因量化誤差，舍入誤差引起系統(tǒng)運(yùn)行不平衡而引起的。 sMU? 決定系統(tǒng)的積分系數(shù) ???????? ???nBsMUUK1 ,它由電位器給定，通過 A/D 轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換后輸入。 nAU? 的值根據(jù)靜態(tài)精度要求和實(shí)際系 統(tǒng)工作時(shí)的最低轉(zhuǎn)速來確定， nBU? , sMU? 通過實(shí)驗(yàn)確定。電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)是通過調(diào)頻，調(diào)壓實(shí)現(xiàn)的。如圖 211 為其調(diào)制原理圖。正弦調(diào)制波在半個(gè)周期內(nèi)，三角載波在正負(fù)極性之間連續(xù)變化，則 SPWM 波也在正負(fù)之間變化，也稱為雙極性控制方式。將三相參考波和載波放在同一個(gè)坐標(biāo)系上，則如圖 211 所示，以 UNu 為例，當(dāng) ucUu ?時(shí)， 1gU 為高電平，則驅(qū)動(dòng) V1 導(dǎo)通， V4 截止， 17 圖 211 SPWM 逆變器電壓波圖形 2/dun Uu ? ；當(dāng) ucUu ? 時(shí)， 1gU 為低電平， V1 截止， V4 導(dǎo)通， 2/dun Uu ? ，輸出都波形為雙極性。 ? tOua)b)圖63Ou? t圖 210 SPWM調(diào)制原理圖 18 在模擬電子電路中，采用正弦波發(fā)生器、三角波發(fā)生器和比較器來實(shí) 現(xiàn) SPWM 的雙極性控制；改成數(shù)字控制后，開始時(shí)只是把同樣的方法數(shù)字化，稱做“自然采樣法”而在工程上，采用的是簡化后的“規(guī)則采樣法”。 AT89C51 則通過檢測電路檢測的 圖 212 AT89C51 與 SA8282 連接電路圖 數(shù)據(jù)通過 P0 口向 SA8282 的 AD 口傳送數(shù)據(jù)，使 SA8282 輸出相應(yīng)的脈沖波，從而達(dá)到轉(zhuǎn)差頻率控制電動(dòng)機(jī)的交流調(diào)速。該模塊是一 19 圖 213 EX359 驅(qū)動(dòng)模塊內(nèi)部結(jié)構(gòu) 個(gè)帶有光隔離的功率放大電路，其電源電壓為 12V，輸入信號(hào) 5V，輸出電壓 （對(duì)應(yīng) GTR 導(dǎo)通）和 2V（對(duì)應(yīng) GTR 關(guān)斷），工作 頻率為 ZH? ，可驅(qū)動(dòng) 50A以下的逆變器，其內(nèi)部電路如圖 213 所示。電路中C C2 接 8255 的 C 口中的 PC PC3， O 端接 SA8282 的 CLK。 A A2 接 8255 的 C 口中的 PC PC5，通過 PC PC5 輸入故障信號(hào)，用以檢測故障類型。經(jīng)過考慮選用的是 ADC0809 芯片。 第 3 章 系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì) 主程序的設(shè)計(jì) 主程序框圖如圖 31 所示。所以，系統(tǒng)初始化完畢，進(jìn)入控制循環(huán)：測速→中斷服務(wù)（ ?nU , nU 和 smU? ,?? 運(yùn)算，查表求出 vvff xzxz , ）→可逆切換程序→輸出控制量→測速 。在轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)程序中，完成轉(zhuǎn)速、 SMU? 的采樣，進(jìn)行 PI 運(yùn)算，求出頻率指令信號(hào) 1fU ，然后查表求得分頻系數(shù) vvff xzxz , 。 22 檢 查 符 號(hào) 標(biāo) 志置 符 號(hào) 標(biāo) 志 位 0 1 H開 始返 回取 Un （ K ） ,Us （ K ） 求偏差：△ Un （ K ） =Un （ K ） Us （ K ） △ Un （ K ） O Y N 置符號(hào)標(biāo)志 01H △ Un （ K ）求補(bǔ)變正 △ U n B △ U n （ K ）G t = 1 ？△ U n （ K ） △ U n AC Y = 1 ？求 △ U S M 、 △ U n （ K ）( ) ( )SMSNNBUU K U KU?? ? ??求 控 制 量00 U s k??s M SU U K? ? ?為 0 0 H 否( 1 )SSU K U K ?存 作 為 下 次 的U0S K ?SUK 求 補(bǔ)S n nU K U K U K??S n nU K U K U K??nUK 降 幅 處 理SUK? 求 補(bǔ) 變 負(fù)SU ( K 1 )?取S S nU K U ( K 1 ) + U K? 圖 33 增量式 PI 運(yùn)算子程序框圖 故障處理程序 故障 處理程序 即 為 89C51 外部中斷服務(wù)程序，其程序框圖如圖 34 所 示。 MOV A,90H MOV DPTR,0FF7FH MOVX DPTR, A MOV DPTR,0FF7CH MOVX A,DPTR MOV DPTR,0FF7DH MOV A,DATA1 MOVX DPTR,0FF7EH MOV A,DATA2 MOVX DPTR,A 結(jié) 論 變頻調(diào)速這一技術(shù)正越來越廣泛的深入到行業(yè)中。尤其是在高能耗、低產(chǎn)出的設(shè)備較多的企業(yè)，采用變頻調(diào)速裝置將使企業(yè)獲得巨大的經(jīng)濟(jì)利益，同時(shí)這也是國民經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的需要。此次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我學(xué)到并掌握 PWM 技術(shù)的主體思路和方法。 存在的不足之處請老師加
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