毕业设计（论文）变频技术与单片机实训论文.docVIP

基于单片机控制的变频器设计 Based on single-chip microcomputer control, the design of the converter 摘 要：本次实验设计是以AT89C 51 单片机为控制中枢, 利用EXB 841 专用驱动及保护器件对功率模块绝缘栅双极晶体管( IGBT) 进行驱动与保护的变频器。变频器是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控制装置。我们现在使用的变频器主要采用交—直—交方式（VVVF变频或矢量控制变频），先把工频交流电源通过整流器转换成直流电源，然后再把直流电源转换成频率、电压均可控制的交流电源以供给电动机。变频器的电路一般由整流、中间直流环节、逆变和控制4个部分组成。整流部分为三相桥式不可控整流器，逆变部分为IGBT三相桥式逆变器，且输出为PWM波形，中间直流环节为滤波、直流储能和缓冲无功功率。 关 键 词：单片机、变频器、EXB 841、PWM波形 Abstract: The experimental design is AT89C 51 single chip microcomputer as control center, the use of EXB 841 special drive and protection device for power module insulated gate bipolar transistor (IGBT) drive and protection of the converter. Converter is the use of power semiconductor devices on-off action will work frequency power transformation for another frequency power control device. We now use converter mainly adopts pay - straight - pay mode (VVVF inverter or vector control frequency conversion), first the power frequency ac power through the rectifier into dc power supply, and then convert the dc power supply frequency and voltage are controlled ac power supply to the motor. Inverter circuit is composed of rectifier, intermediate dc link inverter, and control of four parts. Rectifier part is the three-phase bridge not controlled rectifier and inverter part for IGBT three-phase bridge type inverter, and output PWM waveform, intermediate dc link for filtering, dc energy storage and buffer reactive power. Keywords: SCM frequency converter EXB 841 PWM waveform 1、引言 随着新型电力电子器件和高性能微处理器的应用以及控制技术的发展，变频器的性能价格比越来越高，体积越来越小，而厂家仍然在不断地提高可靠性实现变频器的进一步小型轻量化、高性能化和多功能化以及无公害化而做着新的努力。 主电路采用交- 直- 交电压型逆变电路, 具有接线简单、输出频率任意可调、功率因数高等优点。原理图如下图1所示 图1 主电路 整流电路中, V1~V4 采用普通整流管, 结构简单无需控制, 成本低廉。逆变电路由VT1~VT4 4 个IGBT( 2 个双单元模块) 组成, 便于实现变压变频(VVVF)控制。电容C( 其值取3 000 μF / 450V 即可) 作为储能元件, 构成电压型逆变器。与电流型逆变器相比,其中间直流环节电压值不受负载影响。IGBT 模块的栅极信号来自单片机AT89C 51, 采用PWM技术,由软件很容易实现既变压又变频。 3、IGBT的驱动 IGBT 属电压驱动元件, 有一个容性输入阻抗, 因此对IGBT 驱动电路有较高的要求。 a驱动源内阻小, 栅极电压UGE 有足够陡的前后沿, 使IGBT 的开关损耗尽量小