电机拖动课程设计--电力拖动中的spwm

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1、信息工程系课程设计（论文）信息工程系电机拖动课程设计专业：电气工程及其自动化班级：学号：学生姓名：指导教师：2012年6月16日21信息工程系课程设计（论文）电力拖动中的SPWM摘要：变频调速是交流调速中的发展方向。变频调速也有多种方法，本文对目前研究领域相当活跃的正弦波脉宽调制技术(SPWM)的变频调速作了一定的研究，并进行了实践。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，本文对目前大部分通用变频器所采用的控制算

2、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。本文采用了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。因此本文先简单的介绍此单片机与该设计相关的特性，继而介绍本系统的硬件设计和软件设计。关键词:变频器;恒压频比控制;正弦波脉宽调制:8OC196MC单片机。21信息工程系课程设计（论文）目录一绪论41.1研究的现状41.1.1引言41.1.2变频调速发展的条件41.1.3变频器的发展方向41.2论文研究的目的和意义41.3本文主要内容和结构安排5二恒压频比控制的SPWM变频系统的分析62

3、.1变频调速基本原理72.2变频调速控制方式分析72.3SPWM逆变技术82.3.1静止式SPWM间接变压变频装置82.3.2SPWM调制变频技术92.3.4双极性SPWM法102.4.SPWM控制信号的产生方法10三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133.2主电路的设计183.2.1主电路硬件结构183.2.2三相电压型逆变电路183.3控制路的设计193.3.1控制器的选择203.3.2存储器扩展电路243.3.380C196MC单片机的波形发生器203.3.4.1键盘显示电路203.3.5控制反馈检测电路203.4驱动和保护电路的设

4、计203.4.1驱动芯片IR2110的介绍203.4.2保护电路的设计213.4.2.1过电压保护213.4.2.2电流检测电路21四主程序设计22五总结22参考文献2321信息工程系课程设计（论文）一绪论本章作为引言，主要介绍了变频调速控制技术的发展和现状，SPWM变频技术的应用以及该课题的研究意义与价值，最后简要归纳了本课题的研究任务并对文章安排做了简要介绍。1.1研究的现状1.1.1引言经过大约30多年的发展，交流调速电气传动已经上升为电气调速传动的主流。在电气调速领域内，可以相信在不久的将来交流调速将会完全取代直流调速传动。现在要求性能较高的中、小容量的

5、交流调速传动，主要使用电子式电力变换器对交流电动机进行变频调速。除变频以外的另一些简单的调速方案，如变极调速、定子调压调速、转差离合器调速等，它们只有在特定场合有一定的应用。1.1.2变频器的发展方向变频器(主要指通用变频器)从80年代到现在己经开始商品化，应用的领域也在不断的扩大，主要有以下几个方面:(1)变频器容量不断扩大。变频器的容量主要和它的开关器件的容量有直接影响，70年代中期，功率晶体管开始开发，到80年代采用功率晶体管的SPWM变频器的投产，随着元件容量的提高，变频器的容量不断提高，目前变频器的容量已经达到600KVA,400KVA以下的己经系列化

6、。(2)变频器结构的小型化。变频器主电路中功率电路的模块化、控制电路采用大规模集成电路(LSI)和全数字化技术等一系列措施促进了变频电源的小型化。(3)变频器的多功能化和高性能化。电力电子器件和控制技术的不断进步，使变频器向多功能化和高性能化的方向发展，特别是微处理器的应用，以其精练的硬件结构和丰富的软件功能，为变频器的多功能化和高性能化提供了可靠的保证。日益丰富的软件功能使通用变频器的适应性不断加强。1.2论文研究的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

7、率，从而提高产品的质量和数量;对于风机、水泵负载，如果采用调速的方法改变其流量，节电效率可达20%-60%。众所周知，直流调速系统具有较为优良的静、动态性能指标。在很长的一个历史时期内，调速传动领域基本上被直流电机调速所垄断，这是和实际中交流电机的广泛使用是一对存在的矛盾，许多应用交流电机的设备为了达到调节被控对象的目的，只能采用物理的方法，例如采用风门，阀门控制流量等，这样浪费能源的问题就很突出，费用就大。而且在采用直流调速的方面由于直流电机固有的缺点—21信息工程系课程设计（论文）换相器和电刷的存在，使得维修工作量大，事故率高，电机的大容量使用受到限制，在易

8、燃易爆的场合无法使用，因