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1、信息工程系課程設計（論文）信息工程系電機拖動課程設計專業(yè)：電氣工程及其自動化班級：學號：學生姓名：指導教師：2012年6月16日21信息工程系課程設計（論文）電力拖動中的SPWM摘要：變頻調速是交流調速中的發(fā)展方向。變頻調速也有多種方法，本文對目前研究領域相當活躍的正弦波脈寬調制技術(SPWM)的變頻調速作了一定的研究，并進行了實踐。異步電動機的調速原理是研究控制算法的基石，因文首先介紹了異步電動機的調速特性，從而展開介紹SPWM變頻調速的理論基礎.包括變頻調速控制思想的由來，控制方法的可行性。變頻調速的控制算法也有許多，本文對目前大部分通用變頻器所采用的控制算法——恒壓頻比
2、控制，給出了完整的硬件電路設計和軟件程序流程設計。本文采用了Intel8OC196MC十六位單片機作為控制電路的CPU，采用該單片機的控制系統(tǒng)是本設計的硬件核心部分。因此本文先簡單的介紹此單片機與該設計相關的特性，繼而介紹本系統(tǒng)的硬件設計和軟件設計。關鍵詞:變頻器;恒壓頻比控制;正弦波脈寬調制:8OC196MC單片機。21信息工程系課程設計（論文）目錄一緒論41.1研究的現狀41.1.1引言41.1.2變頻調速發(fā)展的條件41.1.3變頻器的發(fā)展方向41.2論文研究的目的和意義41.3本文主要內容和結構安排5二恒壓頻比控制的SPWM變頻系統(tǒng)的分析62.1變頻調速基本原理72.2
3、變頻調速控制方式分析72.3SPWM逆變技術82.3.1靜止式SPWM間接變壓變頻裝置82.3.2SPWM調制變頻技術92.3.4雙極性SPWM法102.4.SPWM控制信號的產生方法10三變頻調速系統(tǒng)的硬件實現3.1變頻調系統(tǒng)的整體硬件電路設計133.2主電路的設計183.2.1主電路硬件結構183.2.2三相電壓型逆變電路183.3控制路的設計193.3.1控制器的選擇203.3.2存儲器擴展電路243.3.380C196MC單片機的波形發(fā)生器203.3.4.1鍵盤顯示電路203.3.5控制反饋檢測電路203.4驅動和保護電路的設計203.4.1驅動芯片IR2110的介紹
4、203.4.2保護電路的設計213.4.2.1過電壓保護213.4.2.2電流檢測電路21四主程序設計22五總結22參考文獻2321信息工程系課程設計（論文）一緒論本章作為引言，主要介紹了變頻調速控制技術的發(fā)展和現狀，SPWM變頻技術的應用以及該課題的研究意義與價值，最后簡要歸納了本課題的研究任務并對文章安排做了簡要介紹。1.1研究的現狀1.1.1引言經過大約30多年的發(fā)展，交流調速電氣傳動已經上升為電氣調速傳動的主流。在電氣調速領域內，可以相信在不久的將來交流調速將會完全取代直流調速傳動?，F在要求性能較高的中、小容量的交流調速傳動，主要使用電子式電力變換器對交流電動機進行變
5、頻調速。除變頻以外的另一些簡單的調速方案，如變極調速、定子調壓調速、轉差離合器調速等，它們只有在特定場合有一定的應用。1.1.2變頻器的發(fā)展方向變頻器(主要指通用變頻器)從80年代到現在己經開始商品化，應用的領域也在不斷的擴大，主要有以下幾個方面:(1)變頻器容量不斷擴大。變頻器的容量主要和它的開關器件的容量有直接影響，70年代中期，功率晶體管開始開發(fā)，到80年代采用功率晶體管的SPWM變頻器的投產，隨著元件容量的提高，變頻器的容量不斷提高，目前變頻器的容量已經達到600KVA,400KVA以下的己經系列化。(2)變頻器結構的小型化。變頻器主電路中功率電路的模塊化、控制電路采
6、用大規(guī)模集成電路(LSI)和全數字化技術等一系列措施促進了變頻電源的小型化。(3)變頻器的多功能化和高性能化。電力電子器件和控制技術的不斷進步，使變頻器向多功能化和高性能化的方向發(fā)展，特別是微處理器的應用，以其精練的硬件結構和豐富的軟件功能，為變頻器的多功能化和高性能化提供了可靠的保證。日益豐富的軟件功能使通用變頻器的適應性不斷加強。1.2論文研究的目的和意義在電力拖動領域，解決好電動機的無級調速問題有著十分重要的意義，電機調速性能的提高可以大大提高工農業(yè)生產設備的加工精度、工藝水平以及工作效率，從而提高產品的質量和數量;對于風機、水泵負載，如果采用調速的方法改變其流量，節(jié)電
7、效率可達20%-60%。眾所周知，直流調速系統(tǒng)具有較為優(yōu)良的靜、動態(tài)性能指標。在很長的一個歷史時期內，調速傳動領域基本上被直流電機調速所壟斷，這是和實際中交流電機的廣泛使用是一對存在的矛盾，許多應用交流電機的設備為了達到調節(jié)被控對象的目的，只能采用物理的方法，例如采用風門，閥門控制流量等，這樣浪費能源的問題就很突出，費用就大。而且在采用直流調速的方面由于直流電機固有的缺點—21信息工程系課程設計（論文）換相器和電刷的存在，使得維修工作量大，事故率高，電機的大容量使用受到限制，在易燃易爆的場合無法使用，因
