基于DSP的交流电机变频调速器

本科毕业设计(论文)题目：基于DSP的交流电机变压变频调速器的设计1.毕业设计（论文）题目：基于DSP的交流电机变压变频调速器的设计2.题目背景和意义：传统的直流调速系统存在诸如直流电机电刷易于磨损、维护麻烦等自身结构上的问题，但是通常的变级调速、降电压调速、串电阻调速等交流调速方案也存在着结构复杂或功耗较大的缺点，因此，交流变频调速技术应用越来越广泛，它具有控制简单和效果良好的特点，因此在工业自动化等领域有着明显的实用价值。3.设计(论文)的主要内容（理工科含技术指标）：利用protel软件完成整个系统硬件电路板的设计，包括硬件原理图和PCB图，利用硬件仿真软件包搭建模拟电路并进行仿真，在条件允许的情况下制作电路板、焊接元器件并进行硬件调试。在熟悉系统硬件电路板的基础上，根据控制要求画出程序流程图，然后应用C语言或汇编语言写出控制程序并进行软件调试。本课题以DSP为控制核心，针对通用变频器的功能，进行硬件设计和编制实用化程序，以实现通用变频器的基本功能、辅助功能。通过本课题的学习，可以使学生学习到DSP在控制领域的应用原理以及相关的软硬件设计方法。4.设计的基本要求及进度安排（含起始时间、设计地点）：1）1~3周查阅资料，写开题报告；2）4~8周根据设计目标制定方案，完成原理图和PCB设计或制作；3）9~14周根据通用变频器控制要求画出程序流程图，编写控制程序；4）15~18周写毕业设计论文。设计地点：校内5.毕业设计（论文）的工作量要求30~40页①实验（时数）*或实习（天数）：②图纸（幅面和张数）*：③其他要求：指导教师签名：年月日学生签名：年月日系（教研室）主任审批：年月日说明：1本表一式二份，一份由学生装订入附件册，一份教师自留。2带*项可根据学科特点选填。I基于DSP的交流电机变压变频调速器的设计摘要近年来，交流电机变频调速及其相关技术的研究已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。在交流变频调速领域中，脉宽调制技术作为一项关键技术，在变频调速技术的发展中得到重要应用，而恒压频比控制（/UfC）是通用变频器中应用最广泛的一种控制方式。本文以三相交流异步电动机为被控对象，以TMS320LF2407A单片机（16位定点DSP芯片）作为处理器，采用智能功率模块PM10CSJ060，通过SPWM控制技术对交流电机实现恒压频比控制，设计了基于DSP的通用变频调速系统。全文分别介绍了课题的研究背景和意义以及国内外变频调速发展的情况，以及三相交流电动机的结构及工作原理和SPWM控制技术，然后给出了系统各部分硬件电路的工作原理、参数计算以及各部分器件的选取。接着介绍了TI公司的DSP芯片TMS320LF2407A的一些特点和内部资源以及SPWM波形原理和控制算法，最后给出了系统的总体程序流程图。关键词:DSP；变频调速；智能功率模块；恒压频比控制；SPWMIIVariableSpeedInductionMotorSystemBasedonDSPAbstractInrecentyears,ACMotorFrequencyControlandrelatedtechnologyresearchhasbecomeamodernelectricdriveanimportantsubjectareas,andwiththenewpowerelectronicdevicesandtheintroductionofthemicroprocessorandtheexchangeoftheoreticaldevelopmentofmotorcontrol,ACfrequencyconverterTechnologywillalsobemadetremendousprogress.InexchangeinthefieldofFrequencyControl,PWMtechnologyasakeytechnologyintheVVVFtechnologyareimportantinthedevelopmentofapplications,andtheconstantpressurethanthefrequencycontrol（U/F=C）istheapplicationofthemostcommonfrequencyconverterAwiderangeofcontrol.Inthispaper,three-phaseACinductionmotortoobjecttoTMS320LF2407ASCM（16fixed-pointDSPchips）asaprocessor,asmartpowermodulePM10CSJ060,throughSPWMACmotorcontroltechnologytoachieveconstantpressurethanthefrequencycontrol,designTheDSP-basedUniversalFrequencyControlSystem.TheydescribedtheissueaswellasresearchbackgroundandsignificanceofthedevelopmentofdomesticandinternationalFrequencyControl,thecombinationofthethree-phaseACmotorstructureandworkingprincipleandSPWMcontroltechnology,andthenpresenteddifferentpartsofthesystemhardwarecircuitworks,andcalculatedparametersSelectallpartsofthedevice.ThenonthisDSPchipsTMS320LF2407AofsomeofthefeaturesandinternalresourcesandSPWMwaveprincipleandcontrolalgorithms,thesystemisgiventheoverallprocessflowchart.Keywords:DSP;variablefequencyvariablespeed;IPM;U/Fcontrolmethod;SPWMIII目录1绪论............................................................................................................................................11.1交流调速的意义................................................................................................................11.2电力电子技术....................................................................................................................11.3国内外交流调速的现状..................................................................................................21.3.1国外现状......................................................................................................................21.3.2国内现状......................................................................................................................21.3.3变频调速系统指标....................................................................................................32交流电机控制方法及实现方式.................................................................................42.1控制方案的选择................................................................................................................42.2交流电机的调速方式.......................................................................................................42.3变频调速系统的/Uf控制方式...................................................................................42.4PWM脉宽调制技术........................................................................................................62.5SPWM原理........................................................................................................................72.6SPWM的控制模式及实现.............................................................................................83调速系统的硬件电路....................................................................................................123.1系统原理及组成.............................................................................................................123.2电机选用及其参数........................................................................................................133.3系统硬件电路设计........................................................................................................133.3.1整流电路...................................................................................................................133.3.2滤波电路.............................................................