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1、3学校代码：11517学 号：200807111158 HENAN INSTITUTE OF ENGINEERING 毕业论文 题 目 三相交流电动机变频调速系统的设计学生姓名 徐全县 专业班级 电气工程及其自动化一班 学 号 200807111158 系 （部） 电气信息工程系 指导教师(职称) 梅杨（教授） 完成时间 2012 年 5 月 29 日 河南工程学院论文版权使用授权书 本人完全了解河南工程学院关于收集、保存、使用学位论文的规定，同意如下各项内容：按照学校要求提交论文的印刷本和电子版本；学校有权保存论文的印刷本和电子版，并采用影印、缩印、扫描、数字化或其它手段保存论文；学校有权提
2、供目录检索以及提供本论文全文或者部分的阅览服务；学校有权按有关规定向国家有关部门或者机构送交论文的复印件和电子版；在不以赢利为目的的前提下，学校可以适当复制论文的部分或全部内容用于学术活动。论文作者签名： 年 月 日 河南工程学院毕业设计(论文)原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文，是本人在指导教师指导下，进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文的研究成果不包含任何他人创作的、已公开发表或者没有公开发表的作品的内容。对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本学位论文原创性声明的法律责任由本人承担。 论文作者签名： 年 月 日毕业设计（论文
3、）任务书题目 三相交流电动机变频调速系统的设计 专业 电气工程及其自动化 学号200807111158 姓名 徐全县 主要内容、基本资料、主要参考资料等:主要内容：在设计时充分考虑变频器输出电压和电流中所包含一系列的高次谐波给电机性能带来的不利影响，这包括对电机的额定电流、功率因数、损耗及效率的影响。变频器在三相异步电动机变频调速中的应用及调速原理，其中包括转速调节，电流调节和系统保护。同时主要介绍单片机在三相交流异步电动机变频调速系统方面的应用，而且用单片机设计出控制三相交流异步电动机变频调速SPWM波发生器的硬件电路和汇编语言软件应用程序。基本要求： 三相交流电动机结构简单、运行可靠、重量
4、轻、价格便宜，的道理广泛的应用，其主要缺点是调速空难。正由于此，通过此课程设计，实现三相异步电动机的变频调速控制与应用。参考资料：1 刘仲如，变频调速三相异步电动机的设计特点M机电技术2003年2 刘震，PLC在三相交流异步电动机变频调速中的应用M工矿自动化 3 陈炎，变频器在交流电动机调速系统中的应用J工矿自动化2003完 成 期 限：指导教师签名： 专业负责人签名： 2012年 2 月 22 日三相交流电动机变频调速系统的设计目 录中文摘要I英文摘要II1绪论11.1概述11.2研究目的及意义12三相交流电机变频调速系统电路的总体设计22.1变频调速原理22.2变频调速系统电路总体设计33
5、主电路的设计53.1主电路介绍53.2整流电路63.2.1二极管的选择63.2.2 滤波电容的选择73.3三相逆变电路的设计73.3.1大功率开关管93.3.2 压敏电阻的选择104单片机控制的变频调速系统114.1系统框图114.2硬件系统原理图125控制电路的设计135.1驱动模块的设计135.1.1 MC3PHAC在变频调速系统中的应用135.1.2 MC3PHAC在变频调速系统中的工作原理135.2单片机的选取155.3 SA4828芯片产生SPWM165.4 其他模块简介195.4.1 串口通信195.4.2 LED显示器215.4.3保护电路225.4.4 A/D转换器设计235.
6、4.5 速度反馈246系统软件设计257结论28致 谢30参考文献31三相交流电动机变频调速系统的设计摘 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，其中主电路通常采用交-直-交方式，先将交流电转变为直流电(整流，滤波)，再将直流电转变为频率可调的交流电（逆变）。整流部分用的是三项桥式整流电路，逆变电路采用的是三项桥式逆变电路。控制电路由MCS-52系列的8052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,并且用8位L
7、ED分别显示给定转速nO和实际转速n，一目了然。驱动电路用MC3PHAC芯片，MC3PHAC是摩托罗拉(Motorola)公司生产的。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THREE-PHASE AC MOTOR VARIABLE SPEED CONTROL SYSTEM DESIGABSTRACT This article describes a method of the ASIC SA4828
8、 design motor speed regulation。 System mainly consists of the main circuit and control circuit and main circuit using MC3PHAC. MC3PHAC Motorola (Motorola) the application of advanced CMOS technology， the exclusive production of three-phase AC motor universal frequency conversion single-chip Intellig
9、ent controller in which the main circuit usually use AC - DC - make way， the first alternating current into direct current (rectifier， filter)， then DC into the adjustable frequency AC (inverter)。Constitute a control circuit and a small amount of expansion of peripheral chips generated by the MCS-52
10、 series of 8052 single-chip minimum system and SA4828 three-phase SPWM， give full play to the control circuit is simple， flexible control， the advantages of the output waveform characteristics，combined with the corresponding software， motor speed control requirements。 The main contents include： on S
11、A4828 features introduced and the main circuit of the inverter system， the drive circuit， protection circuit， speed detection， speed control system and software programming design method。System designed to achieve full digital control of frequency control， real-time， high reliability。Keywords：SCM ，
12、SA4828 ， frequency control ，SPWM ， motorI1绪论1.1概述 随着电力电子技术、微机控制技术的发展，由变频器组成的异步电动机变频调速系统正得以广泛应用。但在一些技术要求较高的场合，对于使用变频器组成的开环控制变频调速系统难以满足工程要求。单片机因其功能全、价格低深受欢迎，因此开发用单片机控制变频器来实现闭环交流调速系统的控制具有重要意义。变频器闭环调速系统主要应用单片机控制技术。单片机在过程控制中直接数字控制中有着显著优点，它体积小可以做成体积极小的控制器用于一些体积不大的设备和空间有限的生产过程、控制过程。其价格低廉是最主要的优势，相比PLC、工控机等有
13、着比较高的性价比。控制过程应用单片机已成为了一种不可抗拒的趋势。1.2研究目的及意义在工业发展的初级阶段，人们主要使用集中传动。作为动力的鼠笼电动机，是不需要调速的。它只需要满足各种生产条件对它提出的起动和稳速运行的要求就可以，调速的任务是由皮带和齿轮来完成。随着生产规模的不断扩大，对生产的连续性和流程化的要求愈来愈高，发展电机的调速技术已经是势在必行了。直流调速系统，由于其良好的调速性能，很长的时期内在调速领域内占据首位。但是由于直流电动机本身有机械换向器，给直流调速系统造成一些固有的、难于解决的问题。交流电机调速技术的发展，特别是变频器传动本身固有的优势，必将使之应用于社会生产的各个领域，以体现出不同的功能，达到不同的目的，收到相应的效益。因此，本论文通过对变频器的研究，对于交流变频调速系统理论的应用，有着实际的意义和一定的应用价值。2三相交流电机变频调速系统电路的总体设计2.1变频调速原理变频调速是改变电动机定子电源的频率，从而改变它的同步转速的调速方法。变频可以调速这个概念，可以说是交流电动机“与生俱来”的。同步电动机和异步电动机，它们的转速都是取决于同步转速(即
