考虑节能，变频器能量转换过程的低公害，使变频器在使用过程中的噪声电源谐波对电网的污染等问题减少到最小程度。

适应新能源现在以太阳能和风力为能源的燃料电池以其低廉的价格崭露头角，有后来居上之势。

这些发电设备的最大特点是容量小而分散，将来的变频器就要适应这样的新能源，既要高效，又要低耗。

现在电力电子技术微电子技术和现代控制技术以惊人的速度向前发展，变频调速传动技术也随之取得了日新月异的进步。

这种进步集中体现在交流调速装置的大容量化，变频器的高性能化和多功能化，结构的小型化些方面。

研究的目的与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些固有的难于解决的问题。

随着交流传动电动机调速的理论问题的突破和调速装置主要指变频器性能的完善，交流电动机调速系统的性能差的缺点已经得到了克服，目前，交流调速系统的性能已经可以和直流系统相媲美，甚至可以超过直流系统。

由于交流调速不断显示其本身的优越性和巨大的社会效益，使变频器具有越来越旺盛的生命力。

各种性能优越的新型电力半导体器件的出现，如既能控制导通又能控制关断的门极可关断晶闸管具有良好功率转换效率和适于在高频大功率情况下工作的既有管栅极驱动电压功率小和驱动线路简单，又有双极性功率晶体管导通饱和压降小优点的绝缘栅双极性大功率管以及内部既有大功率开关器件，又有各种驱动电路和过压过流等保护电路的智能型功率模块等器件的应用，不仅使交流调速系统控制装置体积小，效率高，而且还更容易实现各种功能复杂但在结构上简单的控制方案，更加充实和推动了变频器理论的进步发展。

能完成各种复杂信号和信息处理的集成芯片的出现，如能产生脉宽调制信号的专用集成电路以及各种单片机和计算机系统用的微处理器和接口芯片的大量问世，为高质量的控制创造了良好的条件。

建立在电机统理论和机电体化理论基础上的各种先进控制方案，通过快速检测电流实现控制的变频技术，通过直接控制转矩来快速控制转速的转速自调整技术，以及具有很强抗干扰能力的变结构控制系统等等，都极大地丰富了电机调速领域的内容。

总之，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，有着实际的意义和定的应用价值。

本次设计方案简介变频器主电路方案的选定变频器最早的形式是用旋转发电机组作为可变频率电源，供给交流电动机。

随着电力半导体器件的发展，静止式的变频电源成为了变频器的主要形式。

静止式变频器从变换环节分为两大类交直交变频器和交交变频器。

交交型变频器它的功能是把种频率的交流电直接变换成另种频率可调电压的交流电转换前后的相数相同，又称直接式变频器。

由于中间不经过直流环节，不需换流，故效率很高。

因而多用于低速大功率系统中，如回转窑轧钢机等。

但这种控制方式决定了最高输出频率只能达到电源频率的，所以不能高速运行。

能的完善，交流电动机调速系统的性能差的缺点已经得到了克服，目前，交流调速系统的性能已经可以和直流系统相媲美，甚至可以超过直流系统。

由于交流调速不断显示其本身的优越性和巨大的社会效益，使变频器具有越来越旺盛的生命力。

各种性能优越的新型电力半导体器件的出现，如既能控制导通又能控制关断的门极可关断晶闸管具有良好功率转换效率和适于在高频大功率情况下工作的既有管栅极驱动电压功率小和驱动线路简单，又有双极性功率晶体管导通饱和压降小优点的绝缘栅双极性大功率管以及内部既有大功率开关器件，又有各种驱动电路和过压过流等保护电路的智能型功率模块等器件的应用，不仅使交流调速系统控制装置体积小，效率高，而且还更容易实现各种功能复杂但在结构上简单的控制方案，更加充实和推动了变频器理论的进步发展。

能完成各种复杂信号和信息处理的集成芯片的出现，如能产生脉宽调制信号的专用集成电路以及各种单片机和计算机系统用的微处理器和接口芯片的大量问世，为高质量的控制创造了良好的条件。

建立在电机统理论和机电体化理论基础上的各种先进控制方案，通过快速检测电流实现控制的变频技术，通过直接控制转矩来快速控制转速的转速自调整技术，以及具有很强抗干扰能力的变结构控制系统等等，都极大地丰富了电机调速领域的内容。

总之，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，必将暂存，当向虚拟寄存器进行写操作时，才将这些数据送人控制寄存器。

各寄存器的内容见下表。

表控制寄存器编程时各寄存器内容调制波频率选择调制波频率选择由这位组成，通过下式求得式中，值的二进制数即为调制波频率选择字。

调制波幅值选择改变调制波幅值是用来改变输出电压，以达到变频同时变压的目的。

调制波幅值是借助于位幅值选择字来实现的，其每相都可以通过下式来计算式中值的二进制数即为调制波幅值选择字。

正反转选择正反转选择位控制三相输出的相序。

时正转，相序是时反转，相序是。

正反转期间输出波形连续。

输出禁止位控制。

输出禁止位。

当时，关断所有的信号输出。

计数器复位控制计数器复位。

当时，使内部的相计数器置为相。

看门狗选择看门狗选择位。

当时，使用看门狗功能。

软复位控制是软复位位，它与硬复位有相同的功能，高电平有效。

程序设计由可算出调制波频率范围为，时钟频率为，设计载波频率为，实际脉冲删除时间为，死区延迟时间为，系统采用高效波形，不使用看门狗功能。

我们采用公司的单片机，对进行设置，进而实现对三相交流电动机进行调速控制。

将程序分成三部分，分别介绍如下初始化程序设计根据上面介绍的公式，计算出各个初始化参数字。

为了显示调试波频率，必须测量引脚的输出脉冲周期，其周期的倒数就是调制波频率。

测量输出脉冲周期的方法是利用输出脉冲的下降沿触发中断，这时计算两个输出脉冲下降沿的时间间隔。

时间间隔可用定时器求得初始值为。

但是因为调制波的频率较低，周期比较长。

可能会出现周期大于位的所能定时的最长时间。

因此，还要利用定时器的溢出中断。

在每次中断时，给个指示器加，加的结果存入个单元中，所以，本程序要用两个中断，程序如下„脉冲下降沿触发外中断工作在定时。

方式开外中断开定时中断开总控制中断„下面计算初始化参数字。

载波频率设定字由式可得取，所以。

载波频率设定字为。

反算载波频率为调制波频率范围设定字由式可得取，所以。

调制波频率范围设定字为。

反算调制波频率范围为所以寄存器的值应为，即。

最小删除脉宽设定字最小删除脉宽等于实际最小删除脉宽加上延迟时间，所。

由式得所以最小删除脉冲设定字为，寄存器的值为。

④脉冲延迟时间的设定字由式得所以，脉冲延迟时间设定字为，即寄存器中的值是。

波形选择字和设定选用高效波形，选择字是红相控制幅值，。

所以，寄存器中的值为。

看门狗设定不用看门狗，所以寄存器，的值均为。

初始化子程序指向的地址装入指向的地址装入指向的地址装入指向的地址装入指向的地址装入指向的地址装入指向的地址将六个寄存器的值写入初始化寄存器调速子程序计算假定用户由键盘输入的电动机转速，通过键处理程序进行转换，变成调制波频率值，并将它存入内部通过查曲线表，可以得到与调制波频率比相对应的调压比，并将它存入中其他控制参数如正反转，输出锁存，看门狗，相计数器复位，软复位，这些变量存入位操作区，以便通过位操作来改变它们的值。

调制波频率字计算可由式得式中和的点位相同，因此，是无因次量。

可以看成个双字节的无符号数于个单字节无符号数的相乘，其积是个双字节的无符号数。

调制波幅值控制字计算可由式得这是个单字节数相乘，再除以个单字节的数，其结果是个单字节数。

调速子程序就是要计算出和字，并将它送入的控制寄存器。

做乘法准备，求字将作为被乘数乘数为调用乘法子程序积的低位送入寄存器指向积的次低位送入寄存器指向指向将中存放的位控制参数送寄存器求调制波幅值控制字送准备做除法将积作为被除数除以调除法子程序商送入的寄存器指向指向将寄存器中的值写入控制寄存器开始定时中断子程序设计本例中选用的中断源有个中断和中断。

中断的功能是计算输出的调制波频率。

由于调制波频率可能比较低，因此用溢出中断来记录个周期中溢出的次数，这个溢出次数保存到中。

这样，在个中断间隔里，所有的时间即周期是个字节的数个字节的溢出，个字节的值。

因为使用的时钟频率，个机器周期是，所以调制波频率的计算公式为，也是个字节的数，因此，上式是个字节的除法运算。

如果对精度要求较高，上式的分子和分母可以舍掉最低字节来简化计算，这样就成为双字节除法运算。

所以，当中断时，只取，将七寸放到中，除法运算的整数商存在，小数商存放到中。

各中断程序如下中断子程序溢出次数加中断子程序清取清保持现场使用第工作寄存器区检查除数是否为除数为则退出输入除数调用双字节除法子程序调制波频率整数部分存入对余数乘双字节乘法，乘将积作为被除数除数调用双字节除法子程序将调制波频率小数部分小于存入清恢复现场双字节乘除法子程序双字节乘除法子程序采用标准的子程序库中的程序。

双字节无符号数乘法子程序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，产生原理进行了研究，在此基础上设计了种新型数字化三相变频调速系统，以控制专用集成芯片为控制核心，采用作为主功率器件，同时采用构成的驱动电路，整流电路采用二极管，可使功率因数接近，并且只用级可控的功率环节，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，本文对三相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，波形发生器目录摘要，绪论变频调速技术简介变频器的发展现状和趋势变频器的发展现状变频器技术的发展趋势研究的目的与意义本次设计方案简介变频器主电路方案的选定系统原理框图及各部分简介，选用电动机原始参数交流异步电动机变频调速原理及方法三相异步电机工作的基本原理异步电机的等效电路异步电动机的转矩异步电动机的机械特性异步电机变频调速原理变频调速的控制方式及选定比恒定控制其它控制方式变频器主电路设计主电路的