基于单片机控制的交流异步电动机变频调速装置设计

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1、基于单片机控制的交流异步电动机变频调速装置设计FrequencyControlDeviceDesignofACInductionMotorBasedonSingle-chipControl龚文杨淤GONGWen-yang曰朱细敏于ZHUXi-min(淤常德职业技术学院，常德415000；于贝加莱工业自动化国际贸易有限公司，上海200233)(淤ChangdeVocationalTechnicalCollege,Changde415000,China;于B&RAutomationCo.，Ltd.,Shanghai200233，China)摘要院为了使三相交流异步电动机的无极

2、调速达到工作可靠、降低成木的目的，文章以所研究的恒压自动供水系统为例提出了应用MCS-51单片机控制专用集成电路芯片SA4828产生SPWM波的原理，并进行了单片机控制电机变频调速装置实现电机无极调速的硬件设计与软件设计，通过实验与实践，该方案切实可行，为实现单片机控制交流电动机无极调速提供了很好的实施方案。Abstract:Inordertoensurethereliableoperationandreducethecostofsteplessspeedregulationofthree-phaseACinductionmotor,bytakingtheautomaticcon

3、stantpressurewatersupplysystemasanexample,thearticlepresentstheprincipleofgeneratingSPWMwaveofICchipSA4828controlledbyMCS-51single-chip,anddesignsthehardwareandsoftwareofsteplessspeedregulationofmotorfrequencycontroldevicecontrolledbysingle-chip.Throughexperimentandpractice,theprogramisfeasib

4、leandprovidesagoodimplementationsolutionforachievingsteplessspeedregulationofACmotorcontrolledbysingle-chip.关键词院单片机；SPWM波；变频调速；电动机Keywords:single-chip；SPWMwave；frequencycontrol；motor中图分矣号院TM343文献标识fi马院A文章编号院1006-4311(2014)25-0032-020引言三相交流异步电动机在机械、泵类、传送带、空调和鼓风机等设备中应用非常广泛，为了使设备运行稳定，要解决的一个突山问题是

5、进行无极调速，特別是在自动控制系统中，电机调速问题表现得更为突出。因此，研究和解决电动机的无极调速装置技术是电类和自动控制的专业技术人员必须引起高度重视的重要技术课题。计算机的应用特别是单片微型计算机应用技术的推广使用以及高稳定度高可靠性的电力电子器件的发展，电机的调速问题相应得到了很好的解决，在电机调速装置中普遍推广“变频变压法”即“VVVF”法，应用单片机控制专用集成电路芯片和电力电子器件组成的电机变频调速装置实现电机无极调速可以降低成本、提高系统工作稳定性。笔者通过探索与实践，利用MCS-51单片机对三相交流异步电动变频调速装置进行控制可以达到调速要求。1单片机在电机变频调

6、速装置中的工作原理波的幅值和频率可控可调，从而电机的转速可控可调。1.3应用单片机产生SPWM波等腰三角形载波频率、正弦调制波的频率与幅值是决定SPWM波的三个基本参数，电机就是靠这些参数实现调速。由于这些参数的变化计算量很大，变化速度也非常快，以往都是采用分立元件构成SPWM波发生器，这种电路结构复杂，调试闲难，无法完成达到预期效果。单片机技术具有很强的计算功能和速度，但是由于等腰三角波与正弦波比较时表格坐标的制定和计算工作量大，仅有单片机产生SPWM波速度较慢，不够理想。近年来，数字化专用SPWM集成芯片的应用越来越广泛，功能越来越强大，如SA868、SA4828、HEF47

7、52等各种型号的SPWM波形集成发生器芯片。其中，SA4828与单片机连接方便，可产生相位互差120毅的SPWM波形，电路结构简单，软件控制也很方便，所以在设计变频调速装置中选择SA4828产生SPWM波是最理想的方案。1.4SA4828芯片简介SA4828芯片是英国MITEL公司生产制造的高精度三相可编程SPWM集成电路芯片，调制波形频率采有16为精度、变频调速、分辨率可以达到0.05转/分。相输出波形的幅值可单独控制，可接三相不平衡负载，实现三相闭环控制。该芯片可以与各种类型