交流异步电动机变频调速系统设计.

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......................................................................IABSTRACT.................................................................II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...................................................223.3IGBT及驱动模块介绍...............................................223.3.1IGBT简介及驱动要求.........................................223.3.2EXB840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.....................................................274.1.1SPWM调制技术简介...........................................274.1.2SPWM波生成芯片特点和引脚功能...............................294.1.3SA4828内部结构及工作原理...................................304.2保护电路.........................................................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...........................................................375.2SA4828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）I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fVfV湖南工程学院毕业设计（论文）IIACINDUCTIONMOTORSPEED-ADJUSTEDSYSTEMDESIGNABSTRACT：Recently,theresearchofvariablefrequencyspeedvariationofACmotorandrelevanttechnologyhasbecomeanimportantissueinelectricaldrivefield,withtheappearanceofnewpowerelectronapparatusandmicroprocessorandthedevelopmentofthecontroltheory,thetechnologyofvariablefrequencyspeedvariationwillimprovemorerapidly.Thisthesishasaresearcho