基于单片机的变频器设计教程文件.ppt

本科毕业设计(论文)答辩 基于单片机的变频器设计 学 生： 教学单位： 专 业： 学 号： 指导教师： Company Logo 论文的研究背景及意义 论文的基本内容 论文的结果分析 论文内容 Company Logo 研究背景及意义 研究背景 变频调速技术是现代电力传动技术的重要发展方向，而作为变频调速系统的核心—变频器的性能也越来越成为调速性能优劣的决定因素，除了变频器本身制造工艺的“先天”条件外，对变频器采用什么样的控制方式也是非常重要的。随着电力电子技术、微电子技术、计算机网络等高新技术的发展，变频器的控制方式今后将向数字控制变频器等方向发展。现在，变频器的控制方式用数字处理器可以实现比较复杂的运算，变频器数字化将是一个重要的发展方向。 Company Logo 研究背景及意义 论文的研究意义 在现在这个人人追求环保的时候，一种既环保，又可以给我们带来方便的交通工具——电动自行车，出现在人们的视野中，在近几年出现在各个地方，使用人群越来越多，适用面也越来越广，可以说已经普及到身边的大多数人。 电动自行车的驱动电机即为BLDC电机，本论文以STM8S903K3单片机为核心，完成了电动自行车控制器的软硬件设计，尤其对BLDC电机的直流变频控制部分进行了重点阐述。硬件部分包括电源、MOSFET驱动、电流检测等电路的设计，画出了各电路具体工作原理图，解释了其工作原理并介绍了硬件设计注意事项。软件设计采用分模块结构，详细介绍了电子换相、欠压保护和速度控制等编程要点，画出了各模块的程序设计流程图并介绍了软件设计注意事项。 Company Logo 论文主要研究 本论文是在前人研究的基础上，以24V3相6极无刷直流电动机作为研究对象，以STM8S903K3单片机为核心，研究的目的是开发出一款可供电动自行车领域的无刷直流电机无位置传感控制系统参考的控制器。 论文基本内容 Company Logo 论文基本内容 无刷直流电机 无刷直流电动机的主要组成部分有电动机本体、位置传感器与电子开关几部分组成。 Company Logo 论文基本内容 ◆组成无刷直流电动机的主要部件 Company Logo 论文基本内容 本系统硬件组成 控制核心是ST公司 的STM8S903K3单 片机，主要外围电 路包括位置传感器 信号处理电路、驱 动控制信号预处理 电路、功率驱动电 路、电机电流检测 电路、电源电压检 测电路以及刹车、 起动电路等。 Company Logo 一个完备的电动自行车控制系统，应主要报告电源系统、转把、刹把、安全系统、照明系统、信号系统、动力系统等。电源系统主要满足整个系统对能量的需求，转把、刹把是用户与控制器交流的桥，安全系统实现了电动自行车的防盗功能，照明系统在可见度较低时给整个电动自行车照明，信号系统一方面实现了用户与控制器的交流，另一方面也给电动自行车的安全提供了保障，动力系统为电动自行车的能量转换部分，它将电能转换为机械能，为电动自行车提供了动力。系统电路图。 论文基本内容 Company Logo 论文结果分析 本研究课题经过理论分析，硬件电路设计、软件的编写和调试，最终完成了电动自行车控制器的样品设计。该控制器以ST系列单片机中性价比较高的STM8S903K3为控制核心，充分利用片内多种资源，设计出的控制器具有体积小的特点和较低的成本优势，具有一定的市场竞争力。 控制器样品设计完成后，我们对控制器进行了一系列关键点的测试，结果都令人满意。在MOSFET导通时，绕组端电压在24V左右。 Company Logo 不足之处 设计不是完整的电动自行车整体。刹车功能、上电自检功能没有添加 软件测试还有不稳定方面 无传感模式的起动问题，不能保证系统的通用性，而且起动有可能不成功系统的闭环控制方面，本应该采用速度、电流串级控制，而最终舍弃了电流闭环，只做了一个速度闭环控制，而且速度控制的精度并不算高 系统保护功能方面，欠压保护的阀值设定的较低，电机起动时还是会突然拉低母线电压，而且会持续一段时间，至今没找到问题所在 部分元器件只是简单了解 Company Logo 谢谢各位老师！ 致谢