基于单片机控制的交流调速系统设计毕业论文.docVIP

第1章 标题 PAGE PAGE 6 基于单片机转差频率控制的交流调速系统设计 摘 要 单片机控制的变频调速系统设计思想是用转差频率进行控制。通过改变程序来达到控制转速的目的。由于设计中电动机功率不大，所以整流器采用不可控电路，电容器滤波；逆变器采用电力晶体管三相逆变器。系统的总体结构主要由主回路，驱动电路，光电隔离电路，SA8282大规模集成电路，保护电路，AT89C51单片机， 8255可编程接口芯片，I/O接口芯片，测速发电机等组成。回路中有了检测保护电路就可以使整个系统运行的可靠性有了保障。 关键词:AT89C51单片机；SA8282；转差频率；交流调速；三相异步电动机 目　录 TOC \o 1-3 \h \z \u HYPERLINK \l _Toc264195817 前　言 1 HYPERLINK \l _Toc264195818 第1章 交流调速系统的概述 4 HYPERLINK \l _Toc264195819 1.1交流调速的基本原理 4 HYPERLINK \l _Toc264195825 1.2 交流调速的特点 5 HYPERLINK \l _Toc264195826 第2章 交流调速系统的硬件设计 7 HYPERLINK \l _Toc264195827 2. 1 转差频率控制原理： 7 HYPERLINK \l _Toc264195828 2. 2 系统设计的参数 7 HYPERLINK \l _Toc264195829 2.3 用单片机控制的电机交流调速系统设计 7 HYPERLINK \l _Toc264195830 2.3.1调速系统总体方案设计 7 HYPERLINK \l _Toc264195831 2.3.2 元器件的选用 9 HYPERLINK \l _Toc264195832 2.3.3 系统主回路的设计以及参数计算 12 HYPERLINK \l _Toc264195833 2.3.4 SPWM控制信号的产生 15 HYPERLINK \l _Toc264195834 2.3.5 光电隔离及驱动电路设计 17 HYPERLINK \l _Toc264195835 2.3.6 故障检测及保护电路设计 18 HYPERLINK \l _Toc264195836 2.3.7 模拟量输入通道的设计 18 HYPERLINK \l _Toc264195837 第3章 系统软件的设计 19 HYPERLINK \l _Toc264195838 3.1 主程序的设计 19 HYPERLINK \l _Toc264195839 3.2 转速调节程序 19 HYPERLINK \l _Toc264195840 3.3 增量式PI运算子程序 20 HYPERLINK \l _Toc264195841 3.4故障处理程序 21 HYPERLINK \l _Toc264195842 3.5 部分子程序 22 HYPERLINK \l _Toc264195843 3.5.1 AD0809的编程 22 HYPERLINK \l _Toc264195844 3.5.2 8255的编程 23 HYPERLINK \l _Toc264195845 结 论 23 HYPERLINK \l _Toc264195847 参考文献 23 前 言 自上个世纪90年代以来，近代交流调速步入了以变频调速为主导的发展阶段。其间，由于各种新型电力电子器件的支持，使变频调速在低压（380 V）、中小容量（200 kW以下）方面取得了较大的进展。但是面对高压（6～10 kV）中大容量领域，由于电力电子器件自身规律的限制，变频调速在技术上遇到了很大困难，无论是“高-低”“、高-低-高”以及“多电平串联”等方案，都在实践中暴露出技术复杂、价格昂贵、效率降低、可靠性较差等缺点。从理论上看，高压变频所面临的问题是违反电力电子器件客观规律的结果，因为目前几乎所有的电力电子器件，其材料、工艺机理都决定了其属性是低压大电流的。 尽管如此，高压变频的势头仍有增无减，除了客观市场需求的拉动以外（诸如高压中大容量的风机泵类节能），主要是“变频调速是唯一的最佳交流调速”理论导向的结果。根据近代交流调速理论，交流调速被划分为变频、变极和变转差率三种方案，在缺乏科学分析的条件下，认定变转差率调速是低效率的，而变极调速又属于有级调速，因此惟有变频调速最佳。而变频调速方法与变转差调速方法有本质不同，从高速到低速都可以保持有限的转差率，因而变频调速具有高效率、宽范围和高精度的调速性能。可以认为，变频调速是交流电动机的一种比较合理和理想的调速方法。” 随着电力电子技术、微电子技术和自动控制理论的