交流異步電動機變頻調速設計畢業(yè)設計論文-資料下載頁

【導讀】理論的發(fā)展，交流變頻調速技術還將會取得巨大進步。功率環(huán)節(jié)，電路結構比較簡單。行方式的改變極為方便，新型集成元件的采用也使得它的開發(fā)周期短。了整個系統(tǒng)控制部分的軟硬件設計。從大的范圍來分，電機有直流電機和交流電機。由于直流機調速容易實現(xiàn)，性能。好，因此過去生產(chǎn)機械的調速多用直流電動機。因此人們希望，讓簡單可靠廉價的籠式交流電機也像直流電動機那樣調。這樣就出現(xiàn)了定子調速、變極調速、滑差調速、轉子串電阻調速、串極調速。當然也出現(xiàn)了滑差電機、繞線式電機、同步式交流電機。電氣傳動的中樞[1]。但如何得到一個單獨向異步電。動機供電的經(jīng)濟可靠的變頻電源，一直是交流變頻調速的主要課題。將三相的工頻電源經(jīng)變換后，得到頻率可調的交流電。這個時期的變頻裝置，多。低速的性能不理想，因此僅用于紡織、磨床等特定場合。IGBT)將50Hz的市電變換為用戶所要求的交流電或其他電源。前者主要用于中頻加熱，方波變頻。又分為等幅等寬和SPWM變頻。

　　

【正文】 地址線或者地址譯碼線。只要單片機往外部 RAM 寫入，就是寫到 ADC0809 的地址寄存器中。只要單片機從外部 RAM 讀取數(shù)據(jù)，就是讀取 ADC0809 的轉換結果。） EOC轉換結束信號經(jīng)一非門接 8031 外部中斷 1（ ）。 8051 通過地址線 和讀寫信號來控制轉換器的模擬量輸入通道地址鎖存，啟動允許輸出。 X T A L 1P 0. 0P 0. 1P 0. 2P 0. 3P 0. 4P 0. 5P 0. 6P 0. 7WRRDP 2. 7P 3. 2R E S TA L EP 1. 0X T A L 2AD0AD1Z P P RAD2CSAD3AD4RDAD5WRAD6A L EAD7S T T R IPT R IPCLK19R E S E TR P H BB P H BY P H BB P H BR P H TY P H TR?R E S 2+ 5V+ 5VVDDP 3. 3D0D1D2D3D4D5D6D7IN 0V R E F +V R E F SCA L EC L KOEE O C除 2P 2. 08051SA4828 圖 單片機系統(tǒng)圖 因 8051的復用總線結構， SA4828 的 MUX引腳應該接高電平或懸空不接。 8051的 P0 口與 SA4828的 AD 口連接，提供 8位數(shù)據(jù)和低 8 位地址， SA4828 芯片中的地址鎖存器可以鎖存來自 8051 的低八位地址，從而將 AD口輸入的地址和數(shù)據(jù)分 第 26 頁 共 31 頁 開， SA4828 的地址鎖存器由 8051 的 ALE 引腳控制，同時連接的控制信號還有讀，寫信號 RD,WR .SA4828的片選信號 CS 用 8051的 ，這樣 SA4828的 8 個寄存器的地址為： 寄存器 R0～ R5 的地址： 0000H～ 0005H。 虛擬寄存器 R14,R15 的地址： 000EH， 000FH SA4828 的 STTRIP 引腳接 8051 的 ，使單片機能在異常情況下封鎖SA4828 的輸出， ZPPR 引腳接 8051 的 （ 0INT ） ,測量調試波的頻率，用于顯示。因 8051 的復位端為高電平有效，而 SA4828 為低電平有效，所以在兩者中間需要加上反相器。 SA4828 的 TRIP 引腳接一個發(fā)光二極管，當 SA4828 的輸出被封鎖時，發(fā)光二極管亮，用于指示封鎖狀態(tài)。 SA4828 的六個輸出引腳分別通過各自的驅動電路來驅動逆變橋的六只開關管。 第 27 頁 共 31 頁 第五章 變頻器軟件設計 流程圖 軟件設計的流程圖如圖 。 圖 程序設計流程圖 SA4828 的編程 初始化寄存器編程 初始化是用來設定與電動機有關的參數(shù)。包括載波頻率設定，調制波頻率范圍設定，脈沖延時時間設定，最小刪除脈寬設定，調制波形選擇，幅值控制，看門狗時間常數(shù)設定等。下表 為初始化編程時， R0～ R5 各寄存器的內容 [17]。 表 初始化編程時 R0— R5各寄存器內容 7 6 5 4 3 2 1 0 R0 FRS2 FRS1 FRS0 CFS2 CFS1 CFS0 R1 PDT6 PDT5 PDT4 PDT3 PDT2 PDT1 PDT0 R2 PDY5 PDY4 PDY3 PDY2 PDY1 PDY0 R3 AC 0 0 WS1 WS0 R4 WD15 WD14 WD13 WD12 WD11 WD10 WD9 WD8 R5 WD7 WD6 WD5 WD4 WD3 WD2 WD1 WD0 第 28 頁 共 31 頁 (1)載波頻率設定。載波頻率 (三角波頻率 )設定字由 CFS0～ CFS2 這 3 位組成。理論上，載波 頻率越高越好，但頻率越高損耗會越大，另外，還受開關管最高頻率的限制，因此要合理設定。載波頻率 CARRf 的計算式為： 1512 2CLKCARR nff ?? ? （ 51） 式中： CLKf 為時鐘頻率， n 的二進制數(shù)即為載波頻率設定字。 (2)調制波頻率范圍設定。調制波頻率范圍設定字是由 FRS0～ FRS2 這三位組成。調制波頻率決 定了電動機的轉速，因此應先根據(jù)電動機的調速范圍，計算調制波頻率范圍。 調制波頻率范圍為： 2384 mCARRRANGE ff ?? （ 52） 式中： m值的二進制數(shù)即為調制波頻率范圍設定字。 (3)最小刪除脈寬設定。該設定字由 PDT0～ PDT6 這 7 位組成。最小刪除脈寬為： 127512PDTPDT CARR nt f ?? ? （ 53） 式中： PDTn 的二進制數(shù)即是最小刪除脈寬設定字。 考慮到延遲（死區(qū)）的因素，在延遲時，通常的做法是在保持原頻率不變的基礎上，使開關管延遲導通，如圖 所示， 延遲前的脈寬實際輸出脈寬 延遲 （死區(qū)） 圖 延遲前后的脈寬關系 實際輸出的脈寬 =延遲前的脈寬 延遲時間。 SA4828 的工作順序是先刪除最窄脈沖，然后在延遲， PDTt 應是延遲前的最小刪除脈寬。它等于實際輸出的最小 第 29 頁 共 31 頁 脈寬加上延遲時間，即： PDTt =實際輸出的最小脈 寬 + PDYt [18]。 (4)脈沖延遲時間設定。該設定字由 PDY0～ PDY5 這 6 位組成。脈 沖 延時為 : 63 512PDYPDYCARRnt f ?? ? （ 54） 式中： PDYn 的二進制數(shù)即是脈沖延遲時間設定字。 (5)調制波形選擇。調制波形選擇是通過波形選擇字 WS0、 WS1 這 2 位來完成的。根據(jù) WS0、 WS1 可選擇純正弦波、增強型波、高效波三種調制波形。 其波 形的選擇如表 所示： 表 波形選擇對應波形 WS1 WS2 波形 0 0 純正弦波 0 1 增強型 1 0 高效型 (6)幅值控制。幅值控制通過對 AC 位的設定來選擇控制寄存器中的幅值，以適應平衡負載或不平 衡負載。 控制寄存器的作用主要是對調制波頻率 (調速 )、調制波幅值選擇 (調壓 )、正反轉選擇、輸出 禁止位控制等進行控制。其方法是通過對 R0～ R5 寄存器輸入并暫存，當向 R15 虛擬寄存器進行寫操作時，才將這些數(shù)據(jù)送人控制 寄存器。 R0～R5 各寄存器的內容見下表。 表 控制寄存器編程時 R0— R5各寄存器內容 （ 1） 調制波頻率選擇 7 6 5 4 3 2 1 0 R0 PFS7 PFS6 PFS5 PFS4 PFS3 PFS2 PFS1 PFS0 R1 PFS15 PFS14 PFS13 PFS12 PFS11 PFS10 PFS9 PFS8 R2 RST WTE CR 0INT F /R R3 Ramp7 Ramp6 Ramp5 Ramp4 Ramp3 Ramp2 Ramp1 Ramp0 R4 Bamp7 Bamp6 Bamp5 Bamp4 Bamp3 Bamp2 Bamp1 Bamp0 R5 Yamp7 Yamp6 Yamp5 Yamp4 Yamp3 Yamp2 Yamp1 Yamp0 第 30 頁 共 31 頁 調制波頻率選擇由 PFS0～ PFS15 這 16 位組成，通過下式求得 : PFSR A NG EP O W E R nff ?? 6 5 5 3 6 （ 56） 式中， PFSn 值的二進制數(shù)即為調制波頻率選擇字。 （ 2）調制波幅值選擇 改變調制波幅值是用來改變輸出電壓，以達到變頻同時變壓的目的。調制波幅值是借助于 8 位幅值選擇字 (Ramp、 Yamp、 Bamp)來實現(xiàn)的，其每一相都可以通過下式來計算 ： 100255APOWER nA ?? （ 57） 式中 An 值的二進制數(shù)即為調制波幅值選擇字。 （ 3） 正反轉選擇 正反轉選擇位 F /R 控制三相 PWM 輸出的相序。 F /R =0 時正轉 ，相序是RYB； F /R =1 時反轉 ，相序是 BYR。 正反轉期間輸出波形連續(xù)。 （ 4）輸出禁止位控制。 輸出禁止位 INH 。當 INH =0 時，關斷所有的 SPWM 信號輸出。 （ 5）計數(shù)器復位控制 計數(shù)器復位 CR 。當 CR =0 時，使內部的相計數(shù)器置為 0 （ R 相）。 （ 6）軟復位控制 RST 是軟復位位，它與硬復位 RESET 有相同的功能，高電平有效。 第 31 頁 共 31 頁 參考文獻 [1] 何超 .交流變頻調速技 術 .北京：北京航空航天出版社 ,. [2] 梁 昊 .最新變頻器標準實施和設計 .北京：電力出版社， . [3] 李發(fā)海，朱東起 .電機學 .第三版 .北京：科學出版社， .. [4] 王曉明 .電動機的單片機控制 .第二版 . 北京 :北京航空航天出版社， [5] 王兆安，黃俊 .電力電子技術 .北京：機械工業(yè)出版社， . [6] 杜金城 .電氣變頻調速設計技術 .北京：中國電力出版社， . [7] 李敬梅 .電力 拖動控制與技術訓練 .第三版 .北京：中國勞動社會保障出版社，. [8] 張毅剛 .單片機原理和應用 .北京 :高等教育出版社， . [9] 童詩白，華成英 .模擬電子技術基礎 .北京：高等教育出版社， . [10] 閻石 .數(shù)字電子技術基礎 .北京：高等教育出版社， 1998. [11] 張兆東 .新型高頻變頻調速系統(tǒng)的研究 [J].黑龍江紡織 ， 2020,(03) [12] 孫立志 .PWM與數(shù)字電動機控制技術應用 .北京：中國電力出版社， 2020. 122 [13] 周志敏，周紀海，紀愛華 .變頻調速系統(tǒng)設計及維護 .北京：中國電力出版社，. [14] 張建軍 .淺談我國變頻器發(fā)展技術 .科技情報發(fā)展與經(jīng)濟， . [15] 陳伯時，陳敏遜 .交流調速系統(tǒng) .北京：機械工業(yè)出版社， . [16] 羅春民 .我國變頻調速技術的發(fā)展概況 [J].廣東科技 ， 2020,(04) [16] 葉斌 .電力 電子應用技術 .北京：清華大學出版社， . [18] 王占奎 .交流電機變頻調速的應用 [J].電工技術雜志 ， . [19] 胡志文 .實用交流電機智能變頻調速系統(tǒng) [J].電子世界 ， . [20] 王占奎 .交流電機變頻調速 的應用 [J].電工技術雜志 ， 2020,(03) [21] 王軍 ,宋舒 .自動化專業(yè)英語 .重慶：重慶出版社， . [22] 戴文進 .電氣工程及其自動化專業(yè)英語 .北京：電子工業(yè)出版社， .