SPWM变频调速系统设计.doc

PAGE 课程设计名称：《电力拖动自动控制系统—运动控制系统》课程设计 题 目：SPWM变频调速系统设计 专 业： 自动化 课程设计任务书 一、设计题目 SPWM变频调速系统设计 设计任务 1）要求采用SPWM控制方式，整个系统要求采用双闭环系统。 2）设计思路清晰，给出整体设计框图； 3）单元电路设计，给出具体设计思路和电路； 4）分析各部分电路的工作原理，给出必要的波形分析。 5）绘制总电路图, 写出设计报告； 三、设计计划 1. 主电路只有一个可控的功率环节，简化结构。 2. 使用了不可控整流器，使电网功率因数与逆变器输出电压的大小无关而接近1。 3. 逆变器在调频的同时实现调压，而与中间直流环节的元件参数无关，加快了系统的动态响应。 4. 可获得比常规六拍阶梯更好的输出电压波形，能抑制或消除低次谐波，使负载电机可在近似正弦波的交变电压下运行，转矩脉动小。 5．详细分析正弦波SPWM 型变频调速系统设计过程。 四、设计要求 1.根据题目要求，分析谁并确定主电路的结构形式和调整系统的组成； 2.调整系统主电路元部件的确定及其参数计算器； 3驱动控制电路的造型设计； 4.绘制电气原理总图 指 导 教师： 教研室主任： 时 间: 摘 要 变频调速是交流调速中的发展方向，有多种方法可以实现变频调速，变频调速也有多种方法，本文对目前研究领域相当活跃的正弦波脉宽调制技术(SPWM)的变频调速作了一定的研究，并进行了实践。本设计首先对变频调速的对象——交流电动机的变频调速原理进行了介绍，并展开介绍SPWM变频调速的理论基础。其次介绍了调速系统的总体设计思想以及详细设计思路，并给出了完整的硬件电路设计，变频调速的控制算法也有许多，本文对目前大部分通用变频器所采用的控制算法——恒压频比控制。在硬件电路设计中，本文采用了SA868调制芯片产生SPWM信号，比传统的模拟电路产生SPWM波具有电路简单、控制性能优良及高可靠性等特点。 关键词：变频调速 SPWM SA868调制芯片 目 录 TOC \o 1-3 \h \z \u HYPERLINK \l _Toc308552646 1. 绪论 PAGEREF _Toc308552646 \h 1 HYPERLINK \l _Toc308552647 1.1变频调速的发展 PAGEREF _Toc308552647 \h 1 HYPERLINK \l _Toc308552648 1.2变频调速的优点 PAGEREF _Toc308552648 \h 1 HYPERLINK \l _Toc308552649 1.3 SPWM变频调速的优点 PAGEREF _Toc308552649 \h 1 HYPERLINK \l _Toc308552650 2. 交流电动机变频调速原理 PAGEREF _Toc308552650 \h 1 HYPERLINK \l _Toc308552651 3. SPWM变频调速的理论基础 PAGEREF _Toc308552651 \h 2 HYPERLINK \l _Toc308552652 3.1 SPWM的概念 PAGEREF _Toc308552652 \h 2 HYPERLINK \l _Toc308552653 3.2 SPWM调制原理 PAGEREF _Toc308552653 \h 2 HYPERLINK \l _Toc308552654 3.2.1 重要理论基础——面积等效原理 PAGEREF _Toc308552654 \h 2 HYPERLINK \l _Toc308552655 3.2.2 SPWM调制信号的产生 PAGEREF _Toc308552655 \h 3 HYPERLINK \l _Toc308552656 4. 调速系统的设计 PAGEREF _Toc308552656 \h 4 HYPERLINK \l _Toc308552657 4.1 调速系统的整体设计思想 PAGEREF _Toc308552657 \h 4 HYPERLINK \l _Toc308552658 4.2主电路设计 PAGEREF _Toc308552658 \h 5 HYPERLINK \l _Toc308552659 4.2.1 主电路设计 PAGEREF _Toc308552659 \h 5 HYPERLINK \l _Toc308552660 4.3 SA868电路设计 PAGEREF _Toc308552