31132字

摘要
近年來,交流電機(jī)變頻調(diào)速及其相關(guān)技術(shù)的研究己成為現(xiàn)代電氣傳動領(lǐng)域的一個重要課題,并且隨著新的電力電子器件和微處理器的推出以及交流電機(jī)控制理論的發(fā)展，交流變頻調(diào)速技術(shù)還將會取得巨大進(jìn)步。
本文對變頻調(diào)速理論，逆變技術(shù)，SPWM產(chǎn)生原理進(jìn)行了研究，在此基礎(chǔ)上設(shè)計了一種新型數(shù)字化三相SPWM變頻調(diào)速系統(tǒng)，以8051控制專用集成芯片 SA4828為控制核心，采用IGBT作為主功率器件，同時采用EXB840構(gòu)成IGBT的驅(qū)動電路，整流電路采用二極管，可使功率因數(shù)接近1，并且只用一級可控的功率環(huán)節(jié)，電路結(jié)構(gòu)比較簡單。
本文在控制上采用恒 控制，同時，軟件程序使得參數(shù)的輸入和變頻器運(yùn)行方式的改變極為方便，新型集成元件的采用也使得它的開發(fā)周期短。
另外，本文對SA4828三相SPWM波發(fā)生器的使用和編程進(jìn)行了詳細(xì)介紹，完成了整個系統(tǒng)控制部分的軟硬件設(shè)計。


關(guān)鍵字:變頻調(diào)速，正弦脈寬調(diào)制， 控制，SA4828波形發(fā)生器

AC INDUCTION MOTOR SPEED-ADJUSTED SYSTEM DESIGN

ABSTRACT


Recently, the research of variable frequency speed variation of AC motor and relevant technology has become an important issue in electrical drive field, with the appearance of new power electron apparatus and microprocessor and the development of the control theory, the technology of variable frequency speed variation will improve more rapidly.
This thesis has a research on these technologies: Variable Voltage Variable Frequency motor drive, inverter, and the creation principle of SPWM, Based on the results of the study, I designed a system of a new digital three phases VVVF motor drive system. It uses ASIC-SA4828 controlled by 8051 as main controlling core, it uses IGBT as power device, and uses EXB840 as drive. It uses diodes as converting circuit unit, which makes power factor close to 1. Because I only need to control inverter, the whole circuit is very simple.
I adopt the means of linear operation. At the same time, it is very convenient to input parameters or change the drive’s operating mode due to the software procedure. Moreover, owing to the advantages of the new integrated parts, it costs less time to develop this motor drive.
This thesis has also detail introduced the method of the usage and the programs of the three phases SPWM wave generator SA4828. The software and the hardware of the control part in system have been completed.


Keywords: variable frequency speed control， Sine Pulse Width Modulation (SPWM)， operation; SA4828 Wave Generator

目錄

摘 要 i
Abstract ii
1緒　論 1
1.1　變頻調(diào)速技術(shù)簡介 1
1.2 變頻器的發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢 2
1.2.1 變頻器的發(fā)展現(xiàn)狀 2
1.2.2 變頻器技術(shù)的發(fā)展趨勢 2
1.3 研究的目的與意義 3
1.4本次設(shè)計方案簡介 4
1.4.1 變頻器主電路方案的選定 4
1.4.2 系統(tǒng)原理框圖及各部分簡介 5
1.4.3 選用電動機(jī)原始參數(shù) 6
2交流異步電動機(jī)變頻調(diào)速原理及方法 8
2.1 三相異步電機(jī)工作的基本原理 8
2.1.1 異步電機(jī)的等效電路 8
2.1.2 異步電動機(jī)的轉(zhuǎn)矩 9
2.1.3 異步電動機(jī)的機(jī)械特性 10
2.1.4 異步電機(jī)變頻調(diào)速原理 12
2.2 變頻調(diào)速的控制方式及選定 13
2.2.1 比恒定控制 13
2.2.2 其它控制方式 18
3變頻器主電路設(shè)計 20
3.1 主電路的工作原理 20
3.1.1 主電路各部分的設(shè)計 20
3.1.2 變頻器主電路設(shè)計的基本工作原理 21
3.2 主電路參數(shù)計算 24
3.3 IGBT及驅(qū)動模塊介紹 25
3.3.1 IGBT簡介及驅(qū)動要求 25
3.3.2 EXB840的內(nèi)部結(jié)構(gòu) 27
3.3.2 采用EXB840的IGBT驅(qū)動電路 28
4控制回路設(shè)計 30
4.1 驅(qū)動電路設(shè)計 30
4.1.1 SPWM調(diào)制技術(shù)簡介 30
4.1.2 SPWM波生成芯片特點(diǎn)和引腳功能 32
4.1.3 SA4828內(nèi)部結(jié)構(gòu)及工作原理 33
4.2 保護(hù)電路 36
4.2.1 過、欠壓保護(hù)電路設(shè)計 36
4.2.2 過流保護(hù)設(shè)計 38
4.3 控制系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn) 39
5變頻器軟件設(shè)計 42
5.1 流程圖 42
5.2 SA4828的編程 42
5.2.1 初始化寄存器編程 42
5.2.2 控制寄存器編程 45
5.3 程序設(shè)計 46
總結(jié) 56
參 考 文 獻(xiàn) 57
致謝 58

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