電壓型三相交流變頻調速系統設計

電氣自動化論文編號:ZD427  論文字數:28786,頁數:59，有開題報告，任務書，文獻綜述
目   錄
摘  要  Ⅰ
Abstract Ⅱ
第1章 緒 論 1
1.1引言 1
1.2 課題名稱及研究的意義 1
1.3 現代交流電機控制的現狀 2
 1.4 設計任務及要求 3
第2章 總體方案確定 4
2.1交直流調速方法的對比 4
 2.1.1直流電動機的調速方法 4
 2.1.2交流電動機的調速方法 4
2.2 最終的方案 4
2.3 單片機的性能及意義 5
2.4 系統總體結構圖 6
第3章 系統硬件設計 7
3.1變壓變頻調速系統中的脈寬調制(PWM)技術 7
3.2變頻器的選擇 7
 3.2.1電壓源型和電流源型 7
 3.2.2交-直-交變頻器的主電路 8
 3.2.3制動電阻和制動單元 10
3.3單片機型號的選擇 10
3.4電動機的選擇 12
 3.4.1電動機種類的選擇 13
 3.4.2電動機類型的選擇 13
 3.4.3電動機額定電壓和額定轉速的選擇 13
3.5信號檢測裝置的選擇 14
3.6硬件接口電路實現 17
 3.6.1 A/D轉換接口電路實現 17
 3.6.2 D/A轉換接口電路實現 19
 3.6.3串行接口電路實現 21
3.7外圍輔助電路實現 22
 3.7.1復位電路實現 22
 3.7.2時鐘電路實現 23
 3.7.3掉電保護電路實現 24
 3.7.4工作顯示和報警電路實現 25
第4章 系統軟設計 26
4.1軟件實現的步驟 26
4.2表格型SPWM法 27
 4.2.1表格型SPWM法 27
 4.2.2生成PWM信號的程序 29
 4.2.3頻率調整數據的求法 31
 4.2.4時間基數的求法 31
4.3系統整體功能確定 33
4.4程序流程圖設計 33
 4.4.1主程序設計 33
 4.4.2各子程序設計 34
4.5控制算法設計 43
 4.5.1 PID控制算法介紹 43
 4.5.2 PID控制原理 43
 4.5.3數字PID控制算法 44
4.6系統資源分配 45
 4.6.1 I/O口功能劃分 45
 4.6.2內存分配表（RAM） 46
 4.6.3各子程序（或功能模塊）注釋表 47
參考文獻 48
結束語 49
致謝 50
附錄 系統硬件總體接線圖 51

摘要：本文對用于逆變器供電的變頻調速系統進行了分析，并設計了一種以MCS-51系列單片機為基礎生成的SPWM來控制逆變器的控制系統。
 首先，在逆變器供電的交流調速系統中，電動機的運行條件發生了很大的變化，針對逆變器供電的特點，給出了變頻調速異步電機的選擇方法。
 其次，對于新型功率器件的應用作了說明。根據新型功率器件的特點和應用要求，設計出了逆變器驅動電路和保護電路，使得新型功率器件的應用更加安全可靠。
 最后，為適應變頻調速電機的要求，設計了一套基于單片機生成SPWM控制逆變器來控制電動機變頻調速系統，對于硬件電路部分和實現控制策略的軟件部分進行了設計。
關鍵詞:交流調速;MCS-51單片機；逆變器;SPWM

Voltage three phase ac frequency conversion velocity modulation system design
Abstract: This article to used in the inversion power supply frequency conversion velocity modulation system carrying on the analysis, and designed one kind to control the inversion control system take the MCS-51 series monolithic integrated circuit as foundation production SPWM.
 First, in the inversion power supply exchange velocity modulation system, the electric motor movement condition has had the very big change, in view of the inversion power supply characteristic, has produced the frequency conversion velocity modulation asynchronous machine choice method.
 Next, should serve as the explanation regarding the new power component. According to the new power component characteristic and the application request, designed the inversion actuation electric circuit and the protection circuit, caused the new power component the application safer to be reliable.
 Finally, for the adaption frequency conversion velocity modulation electrical machinery request, designed a set to produce the SPWM control inversion control motor frequency conversion velocity modulation system based on the monolithic integrated circuit, has partially carried on the design regarding the hardware electric circuit part and the realization control strategy software.
 Keywords: Exchange velocity modulation; MCS-51 monolithic integrated circuit; Inversion; SPWM