基于單片機控制的PWM調速系統

電子機電論文編號:JD287     論文字數:15598,頁數:38

目  錄

第1章  緒論 5
1.1 引言 5
1.2 內容安排 5
  1.2.1 概述 5
  1.2.2 內容安排 5
第2章  變頻調速的理論基礎 7
2.1 變頻調速原理 7
2.2 變頻器的選擇 10
第3章 單片機控制系統硬件設計 12
3.1 硬件系統設計方案的確定 12
3.2 系統主電路原理結構 12
3.2.1 系統結構 12
3.2.2 系統工作原理 13
3.2.3 AT89C51單片機介紹 13
3.3 基本電路設計 16
3.3.1交直交逆變電路設計  16
3.3.2檢測反饋電路設計 18
3.3.3 PWM脈沖的調制和生成 22
3.3.4 GTR驅動電路 24
3.4 參數選擇和元件選型 26
  3.4.1 三相整流橋 26
  3.4.2 大功率開關管 26
  3.4.3  LC濾波器三相橋式平波電抗器的電感量 26
  3.4.4 直流側阻容吸收電路  26
  3.4.5 緩沖電路的參數計算 27
第4章 單片機控制軟件系統設計 28
4.1 主程序框圖 28
4.2 轉速調節程序 28
4.3 增量式PI運算子程序 29
4.4 鍵盤輸入程序 29
4.5 可逆切換程序 30
第5章 實驗總結 31
   5.1  設計小結 31
   5.2  經驗小結 31
致謝 32
參考文獻 33
源程序 34
硬件主電路圖 39

摘    要

變頻調速是一種廉價實用的調速方式，在各種傳動裝置中的使用必將越來越廣泛，因而具有很好的市場前景。
本設計詳細研究了一個以變頻調速為機理、通過單片機進行控制的PWM調速系統。主電路采用二極管進行不可控整流，用PWM逆變器同時調壓調頻，開關元件用GTR，組成了交-直-交電壓型變頻器，變頻器采用恒壓頻比控制方式。控制電路的核心是AT89C51單片機，通過鍵盤輸入給定值，并與反饋值進行比較，將結果信號送給可編程SPWM調制波集成芯片HEF4752V，產生2-5KHz的開關信號，從而根據系統需要控制GTR的導通和截止，即調節它的占空比，而改變電壓和頻率，并可得到非常逼真的可調的正弦波形。為了調速系統能夠穩定的運行，本設計用光電計數測速，組成轉速閉環并送到單片機進行相應調整。
通過一系列的軟硬件設計，能夠滿足系統設計要求。但由于芯片HEF4752的限制，本設計只能適用于一些中低轉速拖動系統，這在應用的普遍性上有一定的限制。
本文給出了系統總體設計方案，硬件、軟件的控制策略及其實現，數據計算、產品選型原則和程序代碼。

關鍵詞：正弦脈寬調制（SPWM）；變頻器；單片機；交流調速。

Abstract
The GTR VVVF is a kind of cheap practically way, the usage in variously electromotive device will be more and more extensive, as a result it has good market foreground.
In this paper，a GTR VVVF system controlled by mcu is described.Main circuit adopts VD as UR, and at the same time vary the voltage and frequency with PWM inverter. and with GTR we can compose AC-DC-AC VSC (voltage source converter). And it controls in the way of constant voltage against constant frequency .The cores of the control circuit is AT89C51，which depends on the keyboard to give the  setting frequency values，then comparing the values with the back values. With the VM(voltage modulator),the current modulator can give signals to three-phase programmed SPWM modulate wave integrated chip HEF4752V，it produces 2-5Kz control signal  to let GTR on or off .that is to say ,its sine wave can be adjusted.Thus by changing voltage and frequency ,we can get very real and changeable. In order to make the system work stably ,in this design, It counts and examine rotational speed through photo electricity. it sends processor to carry on corresponding adjustment . 
As a series soft and hardware design, it can satisfy the system design request.But because of the restriction of chip HEF4752, this design only can be applicable to some medium and low system, this is a certain of restriction at application of catholicity .
The design has given out the overall plan of the system，the control strategy and realization of the hardware，software，data calculation，the choice principle of the product type and procedure codes.

Keywords：SPWM；inverter；mcu；AC speed adjustment system