基于8098单片机的spwm变频调速系统研究

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1、第19卷第6期电子设计工程2011年3月Vol_19No．6ElectronicDesignEngineeringMar．2011基于8098单片机的SPWM变频调速系统研究田亚娟，武秀琪(广东松山职业技术学院广东韶关512126)摘要：数字控制的交流调速系统所选用的微处理器、功率器件及产生PWM波的方法是影响交流调速系统性能好坏的直接因素。在介绍了正弦脉宽调制(SPM)技术的基础上，设计了一种以8098单片机作为控制器，以智能功率模块IPM为开关器件的变频调速系统通过软件编程．产生正弦脉冲宽度调制波形来控制绝缘栅双极晶体管的导通

2、和关断，从而达到控制异步电动机转速的目的。实验结果表明，该系统可调频率调电压，稳定度高，调速范围宽，具有较强的实用价值关键词：变频调速系统；8098单片机；正弦脉宽调制；IPM中圈分类号：TP273文献标识码：A文章编号：1674—6236(20l1)O6—0136-03ResearchofSPWMfrequencycontrolsystembasedon8098MCUTIANYa~uan．wuXiu—qi(GuangdongSongshrmVocationalTechnicalInstitute，Shaoguan512126，C

3、hina)AbstracUACvariablespeedwithdigitalcontrolsystemsusedmicroprocessors，powerdevicesandgeneratePWMwaveisthedirectfactorsofaffectingtheperformanceACspeedregulationsystem．Onthebasisofintroducingthesinusoidalpulsewidthmodulation(SPWM)technology，thispaperdesignedvariable

4、speedsystemwhichused8098asacontrofler，intelligentpowermoduleIPMasswitchingdevice．Throughsoftwareprogramming，resultinginsinusoidalpulsewidthmodulationwaveformtocontroltheinsulatedgatebipolartransistorturnonandof，SOastoachievethepurposeofspeedcontrolofinductionmotors．Ex

5、perimentalresultsshowthatthesystemcanadjustfrequencymodulationvoltage，highstability，widespeedrange，hasastrongpracticalvalue．Keywords：frequencycontrolsystem；8098MCU；SPWM；IPM目前，高性能的交流捌速系统的研究和开发引起各国学者的高度重视，并得到越来越深入的研究。而所选用微处理器、功率器件及产生PWM波的方法是影响交流调整系统性能好坏的直接因素。笔者研究了一种以809

6、8单片机为控制器、以智能功率模块IPM为开关器件的变频捌速系统，此控制系统硬件电路的标准化程度高，制作成本低，且不受器件温度漂移的影响：其控制软件能够进行逻辑判断和复杂运算，可以实现不同于一般线性调节的最优化、自适应、非线三Il-ll性、智能化等控制规律，而且更改起来灵活方便。／1正弦波脉宽调制(SPWM)技术i；1．1SpWM控制技术原理／；由于PWM变换器具有功率因数高、可同时实现变频变压及抵制谐波的特点，因此在交流传动及其他能量变换系统图1SPWM控制技术原理中得到广泛应用。最常用的PWM技术为正弦波脉宽调制技Fig．1SP

7、WMcontroltheory术。即SPWM控制技术。波，并用频率和期望相同的正弦波作为调制波，当调制波与SPWM控制技术原理如图1所示。以正弦波作为逆变器载波相交时，由它们的交点确定逆变器开关器件的通断时输出的期望波形，以频率比期望波高得多的三角波作为载刻，从而获得在正弦调制波的半个周期内呈两边窄中间宽的收稿日期：2010—12—11稿件编号：201012040一系列等幅不等宽的矩形波。按照波形面积相等的原则。每作者简介：田亚娟(1976一)，女，吉林大安人，硕士研究生，讲师，高级技师。研究方向：控制理论与计算机控制系统。-13

8、6-田亚娟．等基于8098单片机的SPWM变频调速系统研究一个矩形波的面积与相应位置的正弦波面积相等，因而这个成与输出、调节器运算和数据处理用的核心器件使用。实现序列的矩形波与期望的正弦波等效Ⅲ。SPWM变频调速的8098控制系统的硬件电路如图3所