三相正弦變頻電源的設(shè)計(jì)論文

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1、摘要本科畢業(yè)設(shè)計(jì)題目：三相正弦變頻電源的設(shè)計(jì)院（系）：電子信息工程學(xué)院專業(yè)：電氣工程及其自動(dòng)化班級(jí)：學(xué)生：學(xué)號(hào)：指導(dǎo)教師：2009年06月三相正弦變頻電源的設(shè)計(jì)摘要本文設(shè)計(jì)了一個(gè)AD/DC/AC變頻電源系統(tǒng)。該系統(tǒng)利用XC164單片機(jī),采用SPWM變頻控制技術(shù)，將直流電壓逆變成電壓、頻率可變的交流輸出，電源輸出波形近似于正弦波，實(shí)現(xiàn)了三相正弦波變頻輸出。并采用雙閉環(huán)PID控制，使其輸出線電壓有效值為36V，最大輸出電流有效值達(dá)3A。此外系統(tǒng)還具有良好的穩(wěn)壓性能和很小的波形失真,并且能夠進(jìn)行自檢測(cè)、過(guò)流、過(guò)壓、過(guò)熱和短路保護(hù)等功能。關(guān)鍵字：正弦波脈寬調(diào)制；PID；A/D轉(zhuǎn)換；變頻電源

2、ISinusoidalThree-phaseInverterPowerSoftwareDesignAbstractInthispaper,wedesignedaAD/DC/ACinverterpowersystem.ThesystemusesXC164microcontroller,usingSPWMinvertercontroltechnology,reverseDCvoltageintoavoltage,variablefrequencyACoutputwaveformsimilartosinewavepoweroutputtoachievethethree-phasesine

3、waveoutputinverter.Andtheuseofdouble-loopPIDcontrol,sothattheoutputlinevoltageRMSto36V,themaximumeffectivevalueofoutputcurrent3A.System,theregulatoralsohasagoodperformanceandverysmallwaveformdistortion,andtocarryoutself-inspection,over-current,over-voltage,overheatingandshortcircuitprotection.

4、Keywords：sinusoidalpulsewidthmodulation;PIDcontrol;A/Dtransformation;frequency-variablepowersupplierII目錄摘要IABSTRACTII1緒論21.1前言21.2課題研究背景及意義21.3國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究情況21.4本文主要研究工作22三相正弦變頻技術(shù)相關(guān)理論研究42.1正弦波生成方案的研究42.1.1PWM控制的基本原理42.1.2SPWM的產(chǎn)生過(guò)程72.2PID控制技術(shù)研究83系統(tǒng)硬件簡(jiǎn)述123.1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖123.2XC164單片機(jī)簡(jiǎn)介123.2.1簡(jiǎn)介123.2.2常用單元介紹

5、123.2.3A/D轉(zhuǎn)換器134系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)124.1軟件開(kāi)發(fā)環(huán)境124.1.1單片機(jī)編程開(kāi)發(fā)語(yǔ)言12ii4.1.2KeilC編輯器124.2系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)154.2.1主程序設(shè)計(jì)154.2.2中斷程序174.2.3SPWM的編程實(shí)現(xiàn)184.2.4輸出電壓和電流有效值的計(jì)算204.2.5PID控制225結(jié)論28參考文獻(xiàn)29致謝30附錄33ii1緒論1緒論1.1前言近來(lái),變頻電源在各行各業(yè)的應(yīng)用日益廣泛。變頻器電源主要用于交流電機(jī)的變頻調(diào)速，其在電氣傳動(dòng)系統(tǒng)中占據(jù)的地位日趨重要，已獲得巨大的節(jié)能效果。由于世界各國(guó)電網(wǎng)指標(biāo)不統(tǒng)一，生產(chǎn)出口產(chǎn)品都需要電網(wǎng)模擬不同國(guó)家的電網(wǎng)狀況，并保證穩(wěn)定性

6、。過(guò)去采用調(diào)壓器調(diào)壓，穩(wěn)壓器穩(wěn)壓，發(fā)電機(jī)進(jìn)行二次變頻，耗電量大，躁聲大，穩(wěn)定性差逐漸被變頻電源所代替，所以市場(chǎng)上需求輸出電壓，頻率無(wú)級(jí)數(shù)字可調(diào)，波形穩(wěn)定純凈的電源。本文是設(shè)計(jì)一個(gè)新型工業(yè)用縫紉機(jī)三相正弦波變頻電源，用以實(shí)現(xiàn)縫紉機(jī)的無(wú)級(jí)調(diào)速。該產(chǎn)品的設(shè)計(jì)是根據(jù)市場(chǎng)的需求而確定的，可填補(bǔ)該產(chǎn)品市場(chǎng)的空白，滿足國(guó)內(nèi)制衣業(yè)的急需。1.2課題研究背景及意義該題目是設(shè)計(jì)一個(gè)新型工業(yè)用縫紉機(jī)三相正弦波變頻電源，用以實(shí)現(xiàn)縫紉機(jī)的無(wú)級(jí)調(diào)速。該產(chǎn)品的設(shè)計(jì)是根據(jù)市場(chǎng)的需求而確定的，可填補(bǔ)該產(chǎn)品市場(chǎng)的空白，滿足國(guó)內(nèi)制衣業(yè)的急需。現(xiàn)代電源技術(shù)是應(yīng)用電力電子半導(dǎo)體器件,綜合自動(dòng)控制、計(jì)算機(jī)(微處理器)技術(shù)和電

7、磁技術(shù)的多學(xué)科邊緣交叉技術(shù)。在各種高質(zhì)量、高效、高可靠性的電源中起關(guān)鍵作用,是現(xiàn)代電力電子技術(shù)的具體應(yīng)用。當(dāng)前,電力電子作為節(jié)能、節(jié)材、自動(dòng)化、智能化、機(jī)電一體化的基礎(chǔ),正朝著應(yīng)用技術(shù)高頻化、硬件結(jié)構(gòu)模塊化、產(chǎn)品性能綠色化的方向發(fā)展。在不遠(yuǎn)的將來(lái),電力電子技術(shù)將使電源技術(shù)更加成熟、經(jīng)濟(jì)、實(shí)用,實(shí)現(xiàn)高效率和高品質(zhì)用電相結(jié)合。技術(shù)的發(fā)展??現(xiàn)代電力電子技術(shù)的發(fā)展方向,是從以低頻技術(shù)處理問(wèn)題為主的傳統(tǒng)電力電子學(xué),向以高頻技術(shù)處理問(wèn)題為主的現(xiàn)代電力電子學(xué)方向轉(zhuǎn)變。八十年代末期