(毕业论文)单片机的电机变频调速系统设计论文.doc

基于单片机的变频调速系统设计 [摘要] 本文介绍了一种利用专用集成电路SA4828 设计电机变频调速的方法。系统主要包括主电路与控制电路，主电路采用IPM智能功率模块作为电机的控制。控制电路由MCS-51系列的8051单片机最小系统和SA4828 三相SPWM 产生器及少量的扩展外围芯片构成，充分发挥其控制电路简单、控制方式灵活、输出波形优点多的特点，结合相应的软件，实现电机的调速要求。其中主要内容包括：SA4828的特性介绍及变频系统的主电路、驱动电路、保护电路、速度检测、调速系统及软件编程设计方法。所设计的系统实现了变频调速的全数字化控制，实时性好，可靠性高。 [关键词] 单片机 SA4828 变频调速 SPWM 电动机 The Design of Motor VVVF System Based On MCU Abstract: This article describes a use of SA4828 ASIC(Application Specific Integrated Circuit) design motor VVVF system. The system includes the main circuit and control circuit, main circuit used as the Intelligent Power Module IPM motor control. The control circuit is constituted by the MCS-51 series of 8051 systems、three-phase SPWM generator SA4828 and the expansion of a small number of peripheral chips. Give full play to its control circuit is simple, flexible control, the advantages of multi-output waveform characteristics, combined with appropriate software, to achieve the speed requirements of motor control. The system has all-digital VVVF control, real-time, and high reliability. Key words: MCU SA4828 VVVF SPWM Motor-Control目 录 引言 0 第1章 概述 1 1.1 电动机调速系统的发展 1 1.2 交流调速系统 1 1.3 单片机控制的变频调速 2 第二章 电机变频调速系统 3 2.1 系统调速原理 3 2.2 单片机控制的变频调速系统 4 2.2.1 系统框图 4 2.2.2 硬件系统原理图 4 第三章 系统主要模块简介与设计 6 3.1 IPM模块 6 图3.1 IPM内部结构图 3.1.1 IPM的基本工作特性 6 3.1.2 IPM驱动电路的设计 7 3.1.3 IPM的选用 9 3.1.3 IPM相关参数 10 3.2 89C51主控制模块 10 3.2.1 主要特性： 11 3.2.2 管脚说明： 11 3.2.3 振荡器特性： 12 3.2.4 芯片擦除： 13 3.3 SPWM波发生模块 13 3.3.1 SA4828的引脚功能 13 3.3.2 SA4828内部结构 14 3.3.3 SA4828初始化编程 16 3.4 其他模块简介 18 3.4.1 串口通信 18 3.4.2 驱动模块 19 3.4.3 保护电路 20 3.4.4 速度反馈 22 3.3.5 A/D模数转换模块 21 第四章 系统软件设计 23 结论 26 致谢语 27 参考文献 28 引言 对于可调速的电力拖动系统，工程上往往根据电动机电流形式分为直流调速系统和交流调速系统两类。它们最大的不同之主要在于交流电力拖动免除了改变直流电机电流流向变化的机械向器——整流子。 20世纪70年代后，大规模集成电路和计算机控制技术的发展，以及现代控制理论的应用，使得交流电力拖动系统逐步具备了宽的调速范围、高的稳速范围、高的稳速精度、快的动态响应以及在四象限作可逆运行等良好的技术性能，在调速性能方面可以与直流电力拖动媲美。在交流调速技术中，变频调速具有绝对优势，并且它的调速性能与可靠性不断完善，价格不断降低，特别是变频调速节电效果明显，而且易于实现过程自动化，深受工业行业的青睐。交流变频调速的优异特性调速时平滑性好，效率高。低速时，特性静关率较高，相对稳定性好 调速范围较大，精