低压电动机变频调速控制方式探讨

本文ID：120414

(字数：21117)

XCLW5466 低压电动机变频调速控制方式探讨 (字数：21117)

摘要：本文对变频调速理论、逆变技术、SPWM产生原理进行了研究，在此基础上设计了一种新型数字化三相SPWM变频调速系统，以8051控制专用集成芯片 SA4828为控制核心，采用IGBT作为主功率器件，同时采用EXB840构成IGBT的驱动电路，整流电路采用二极管，可使功率因数接近1，并且只用一级可控的功率环节，电路结构比较简单。本文在控制上采用恒v/f控制，同时，软件程序使得参数的输入和变频器运行方式的改变极为方便，新型集成元件的采用也使得它的开发周期短。此外，本文对SA4828三相SPWM波发生器的使用和编程进行了详细介绍，完成了整个系统控制部分的软硬件设计。

关键字：变频调速；正弦脉宽调制；v/f控制；SA4828波形发生器

第一章绪论3

1 课题的研究现状和意义3

2 变频器的动态发展趋势4

第二章方案设计5

2.1 变频器的主电路方案5

2.2 系统的原理框图6

2.3 电动机原始参数7

2.4 异步电机的工作原理8

2.4.1 异步电机的等效电路8

2.4.2 异步电机的转矩9

2.4.3 异步电机的机械特性10

2.4.4 异步电机变频调速原理11

2.5 变频调速的控制方式12

2.5.1 v/f比恒定控制12

第三章变频器主电路17

3.1主电路的工作原理17

3.2主电路各部分设计18

3.2.1交直电路设计18

3.2.2 直交电路设计18

3.2.3主电路工作原理19

3.2.4 主电路参数计算21

3.3 IGBT及驱动模块介绍22

3.3.1 IGBT简介及驱动22

3.3.2 EXB840的内部结构23

3.3.2 IGBT驱动电路24

第四章控制回路25

4.1 驱动电路25

4.1.1 SPWM调制技术25

4.1.2 SPWM波生成芯片特点和引脚27

4.1.3 SA4828结构及工作原理28

4.2 保护电路30

4.2.1 过、欠压保护电路设计30

4.2.2 过流保护设计32

4.3 控制系统的实现33

第五章变频器软件设计35

5.1 流程图35

5.2 SA4828的编程36

5.2.1 初始化寄存器编程36

5.2.2 控制寄存器编程38

5.3 程序设计39

第六章结论48

致谢49

参考文献49