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1、湖南工程学院应用技术学院毕业设计说明书题 目： 专业班级： 学生姓名： 学 号： 完成日期： 指导教师： 评阅教师： 2011 年 6 月 湖南工程学院应用技术学院毕业设计(论文)诚 信 承 诺 书本人慎重承诺和声明：所撰写的交流异步电动机变频调速系统设计是在指导老师的指导下自主完成，文中所有引文或引用数据、图表均已注解说明来源，本人愿意为由此引起的后果承担责任。设计(论文)的研究成果归属学校所有。 学生(签名) 年 月 日 湖南工程学院应用技术学院毕业设计（论文）任务书 设计（论文）题目： 交流异步电机的调速控制系统设计 姓名 专业 班级 学号 指导老师 职称 教研室主任 一、 基本任务及要
2、求： 主要设计完成可控硅交流调压调速系统的设计，主要完成： （1）交流调压调速的原理和调压调速的静、动态性能分析； （2）系统组成与工作原理； （3）主电路与控制电路设计； （4）元器件选型及参数计算； （5）软件设计； （6）系统应用与调试说明。 二、 进度安排及完成时间： （1）第一至第三周：查阅资料,撰写文献综述和开题报告。 （2）第四周至第五周：毕业实习。 （3）第六周至第七周：交流调压调速的原理和调压调速的静、动态性能分析。 （4）第八周至第九周：系统组成与工作原理；主电路与控制电路设计。 （5）第十周至第十二周：元器件选型及参数计算；软件设计；系统应用与调试说明。 （6）第十三周至
3、第十五周：撰写毕业设计论文。 （7）第十六周：毕业设计答辩 目 录摘要IABSTRACTII第1章 绪论11.1变频调速技术简介11.2 变频器的发展现状和趋势21.2.1 变频器的发展现状21.2.2 变频器技术的发展趋势21.2研究的目的与意义31.3 本次设计方案简介41.3.1 变频器主电路方案的选定41.3.2 系统原理框图及各部分简介51.3.3 选用电动机原始参数6第2章 交流异步电动机变频调速原理及方法72.1 三相异步电机工作的基本原理72.1.1 异步电机的等效电路72.1.2 异步电动机的转矩92.1.3 异步电动机的机械特性92.1.4 异步电机变频调速原理102.2
4、变频调速的控制方式及选定112.2.1 压频比恒定控制112.2.2 其它控制方式16第3章 变频器主电路设计183.1 主电路的工作原理183.1.1 主电路各部分的设计183.1.2 变频器主电路设计的基本工作原理203.2 主电路参数计算223.3 IGBT及驱动模块介绍223.3.1 IGBT简介及驱动要求223.3.2 EXB840的内部结构243.3.3 采用EXB840的IGBT驱动电路26第4章 控制回路设计274.1 驱动电路设计274.1.1 SPWM调制技术简介274.1.2 SPWM波生成芯片特点和引脚功能294.1.3 SA4828内部结构及工作原理304.2 保护电
5、路324.2.1 过、欠压保护电路设计324.2.2 过流保护设计344.3 控制系统的实现34第5章 变频器软件设计375.1 流程图375.2 SA4828的编程385.2.1 初始化寄存器编程385.2.2 控制寄存器编程40第6章 系统应用与调试说明496.1交流电动机模型与MATLAB实现496.1.1交流电动机与交流调速系统介绍496.1.2交流电动机调速原理496.1.3交流电动机模型在Malab中的实现496.2异步电机调压调速系统与MATLAB 实现536.2.1异步电机调压调速原理536.2.2异步电机调压调速的闭环控制系统546.2.3 基于转速负反馈控制异步电机调压调速
6、系统的MATLAB 实现546.3异步电动机变频调速系统与MATLAB 实现556.3.1异步电动机变频调速系统介绍556.3.2变频调速控制方式556.3.3 矢量控制变频调速仿真56结论60参考文献61致谢62湖南工程学院毕业设计（论文）交流异步电动机变频调速系统设计摘要：近年来,交流电机变频调速及其相关技术的研究己成为现代电气传动领域的一个重要课题,并且随着新的电力电子器件和微处理器的推出以及交流电机控制理论的发展，交流变频调速技术还将会取得巨大进步。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
7、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。另外，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； 控制；SA4828波形发生器AC INDUCTION MOTOR SPEED-ADJUSTED SYSTEM DESIGNABSTRACT：Rec
8、ently, the research of variable frequency speed variation of AC motor and relevant technology has become an important issue in electrical drive field, with the appearance of new power electron apparatus and microprocessor and the development of the control theory, the technology of variable frequenc
9、y speed variation will improve more rapidly.This thesis has a research on these technologies: Variable Voltage Variable Frequency motor drive, inverter, and the creation principle of SPWM, Based on the results of the study, I designed a system of a new digital three phases VVVF motor drive system. I
10、t uses ASIC-SA4828 controlled by 8051 as main controlling core, it uses IGBT as power device, and uses EXB840 as drive. It uses diodes as converting circuit unit, which makes power factor close to 1. Because I only need to control inverter, the whole circuit is very simple.I adopt the means of linea
11、r operation. At the same time, it is very convenient to input parameters or change the drives operating mode due to the software procedure. Moreover, owing to the advantages of the new integrated parts, it costs less time to develop this motor drive.This thesis has also detail introduced the method of the usage and the programs of the three phases SPWM wave generator SA4828. The software and the hardware of the control part in
