低壓電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速控制方式探討

摘 要：本文對(duì)變頻調(diào)速理論、逆變技術(shù)、SPWM產(chǎn)生原理進(jìn)行了研究，在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了一種新型數(shù)字化三相SPWM變頻調(diào)速系統(tǒng)，以8051控制專用集成芯片 SA4828為控制核心，采用IGBT作為主功率器件，同時(shí)采用EXB840構(gòu)成IGBT的驅(qū)動(dòng)電路，整流電路采用二極管，可使功率因數(shù)接近1，并且只用一級(jí)可控的功率環(huán)節(jié)，電路結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單。本文在控制上采用恒v/f控制，同時(shí)，軟件程序使得參數(shù)的輸入和變頻器運(yùn)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(kāi)發(fā)周期短。此外，本文對(duì)SA4828三相SPWM波發(fā)生器的使用和編程進(jìn)行了詳細(xì)介紹，完成了整個(gè)系統(tǒng)控制部分的軟硬件設(shè)計(jì)。

關(guān)鍵字：變頻調(diào)速；正弦脈寬調(diào)制；v/f控制；SA4828波形發(fā)生器

目  錄

第一章 緒論3

1 課題的研究現(xiàn)狀和意義3

2 變頻器的動(dòng)態(tài)發(fā)展趨勢(shì)4

第二章 方案設(shè)計(jì)5

2.1 變頻器的主電路方案5

2.2 系統(tǒng)的原理框圖6

2.3 電動(dòng)機(jī)原始參數(shù)7

2.4 異步電機(jī)的工作原理8

2.4.1 異步電機(jī)的等效電路8

2.4.2 異步電機(jī)的轉(zhuǎn)矩9

2.4.3 異步電機(jī)的機(jī)械特性10

2.4.4 異步電機(jī)變頻調(diào)速原理11

2.5 變頻調(diào)速的控制方式12

2.5.1 v/f比恒定控制12

第三章 變頻器主電路17

3.1主電路的工作原理17

3.2主電路各部分設(shè)計(jì)18

3.2.1交直電路設(shè)計(jì)18

3.2.2 直交電路設(shè)計(jì)18

3.2.3主電路工作原理19

3.2.4 主電路參數(shù)計(jì)算21

3.3 IGBT及驅(qū)動(dòng)模塊介紹22

3.3.1 IGBT簡(jiǎn)介及驅(qū)動(dòng)22

3.3.2 EXB840的內(nèi)部結(jié)構(gòu)23

3.3.2 IGBT驅(qū)動(dòng)電路24

第四章  控制回路25

4.1 驅(qū)動(dòng)電路25

4.1.1 SPWM調(diào)制技術(shù)25

4.1.2 SPWM波生成芯片特點(diǎn)和引腳27

4.1.3 SA4828結(jié)構(gòu)及工作原理28

4.2 保護(hù)電路30

4.2.1 過(guò)、欠壓保護(hù)電路設(shè)計(jì)30

4.2.2 過(guò)流保護(hù)設(shè)計(jì)32

4.3 控制系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)33

第五章  變頻器軟件設(shè)計(jì)35

5.1 流程圖35

5.2 SA4828的編程36

5.2.1 初始化寄存器編程36

5.2.2 控制寄存器編程38

5.3 程序設(shè)計(jì)39

第六章 結(jié)論48

致謝49

參考文獻(xiàn)49