课程设计报告——spwm变频调速系统设计

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1、.SPWM变频调速系统摘要：变频调速是交流调速中的发展方向。异步电动机的调速原理是研究控制算法的基石，因文首先介绍了异步电动机的调速特性，从而展开介绍SPWM变频调速的理论基础.包括变频调速控制思想的由来，控制方法的可行性。变频调速的控制算法也有许多，目前大部分通用变频器所采用的控制算法——恒压频比控制，给出了完整的硬件电路设计和软件程序流程设计。采用了Intel8OC196MC十六位单片机作为控制电路的CPU，采用该单片机的控制系统是本设计的硬件核心部分。关键词:变频器;恒压频比控制;正弦波脉宽调制:8OC196MC单片机。Abstractvariablefrequencyspeedco

2、ntrolisthedevelopmentdirectionofACspeedcontrolsystem.Controlprincipleofasynchronousmotorisacornerstoneofcontrolalgorithmresearch,becausethefirstintroducedthespeedcharacteristicsofasynchronousmotor,thusthetheoreticalbasisofSPWMvariablefrequencyspeedregulation.IncludingtheoriginofVVVFcontrolthought,

3、thefeasibilityofcontrolmethod.Controlalgorithmofvariablefrequencyspeedcontrol--therearemany,constantratioofvoltageandfrequencycontrolalgorithmscurrentlyusedbymostofthegeneralinverter,giveacompletehardwarecircuitdesignandsoftwareprogramflowdesign.UsingtheIntel8OC196MCsixteenbitsingle-chipmicrocompu

4、terasacontrolcircuitofCPU,controlsystemusingtheSCMispartofthedesignofthehardwarecore.Keywords:inverter;constantratioofvoltageandfrequencycontrol;sinusoidalpulsewidthmodulation:8OC196MCsinglechipmicrocomputer.-..目录第1章绪论1.1变频器的发展方向11.2发展的目的和意义---------------------------------------------------------

5、----------1第2章恒压频比控制的SPWM变频系统的分析2.1变频调速基本原理22.2变频调速控制方式分析22.3SPWM逆变技术42.4.SPWM控制信号的产生方法5第3章变频调速系统的硬件实现3.1变频调系统的整体硬件电路设计63.2主电路硬件结构73.3控制路的设计93.4驱动和保护电路的设计9第4章主程序设计12总结--------------------------------------------------------------------------------------14参考文献15一绪论1.1变频器的发展方向变频器商业化以来，应用的领域在不断的扩大，主要

6、有以下几个方面:(1)变频器容量不断扩大。(2)变频器结构的小型化。(3)变频器的多功能化和高性能化。-..1.2目的和意义在电力拖动领域，解决好电动机的无级调速问题有着十分重要的意义，电机调速性能的提高可以大大提高工农业生产设备的加工精度、工艺水平以及工作效率，从而提高产品的质量和数量。二恒压频比控制的SPWM变频系统的分析2.1变频调速基本原理异步电动机的同步转速，即旋转磁场的转速为其中为同步转速(r/min)为定子频率，也就是电源频率(Hz);为磁极对数。异步电机的轴转速为其中s为异步电机的转差率，由上面的公式可以看出，改变电源的供电频率可以改变电机的转速。2.2变频调速控制方式分析

7、在基频(额定频率)以下调速时，由于E1的大小不易从外部加以控制，而定子绕组的阻抗压降(U=，为定子绕组的阻抗压降，包括电阻和漏磁电抗)在电压较高时可以忽略，所以可以认为电动势和电源相电压近似相等即有U1E1，因此作为一种可行的方案是在电源电压较高时用电源相电压U1代替电动势E1，当频率较低时，U1和E1都变小，定子漏阻抗压降所占比重加大，不可以忽略，所以要人为的补偿，这是一种近似的恒磁通控制，这种控制方式常用于恒转矩控制