机就可以使用，但是性能不同，在设计系统时往往要考虑性价比，进行折中选择。全数字控制的主要优点是控制精度高，数字计算机的精度和字长有关，变频器中使用位位甚至位微处理器，控制精度不断提高稳定性好，由于控制信息是数字量，不会随着时间漂移，与模拟控制不同的是它没有温漂，不受环境的影响可靠性高，微处理器采用大规模集成电路，系统中的硬件电路数量大为减少，因此故障率低灵活性好，系统中硬件向标准化和集成化方向发展，可以在尽可能少的硬件支持下，由软件去完成复杂的控制功能。适当的修改软件，就可以改变系统的功能或提高系统的性能存储能力强，存储容量大，存放时间几乎不受限制，这是模拟系统不能比拟的，利用这特点可在存储器中存放大量的数据或表格，利用查表法简化计算，提高运算速度逻辑运算能力强，容易实现自诊断故障记录故障寻找等功能，使变频装置可靠性可实用性可维修性大大提高。技术的应用也加快了变频技术的发展通过调节脉冲宽度和脉冲占空比来调节平均电压的方法，称为脉宽调制技术，如果脉冲宽度和占空比的大小按正弦规律变化，便是正弦脉宽调制技术，简称为技术。技术是伴随着电力电子器件的发展而发展起来的，目前己趋于成熟。技术适应于很多技术领域，如直流斩波谐波吸收无功补偿和变频装置等。技术用于变频器的控制，可以改善变频器的输出波形，降低谐波并减小转矩脉动。同时也简化了变频器的结构，加快了调节速度，提高了系统的动态响应。变频器的发展方向变频器主要指通用变频器从年代到现在己经开始商品化，应用的领域也在不断的扩大，主要有以下几个方面变频器容量不断扩大。变频器的容量主要和它的开关器件的容量有直接影响，年代中期，功率晶体管开始开发，到年代采用功率晶体管的变频器的投产，随着元件容量的提高，变频器的容量不断提高，目前变频器的容量已经达到,以下的己经系列化。变频器结构的小型化。变频器主电路中功率电路的模块化控制电路采用大规模集成电路和全数字化技术等系列措施促进了变频电源的小型化。变频器的多功能化和高性能化。电力电子器件和控制技术的不断进步，使变频器向多功能化和高性能化的方向发展，特别是微处理器的应用，以其精练的硬件结构和丰富的软件功能，为变频器的多功能化和高性能化提供了可靠的保证。日益丰富的软件功能使通用变频器的适应性不断加强，论文研究的目的和意义在电力拖动领域，解决好电动机的无级调速问题有着十分重要的意义，电机调速性能的提高可以大大提高工农业生产设备的加工精度工艺水平以及工作效率，从而提高产品的质量和数量对于风机水泵负载，如果采用调速的方法改变其流量，节电效率可达。众所周知，直流调速系统具有较为优良的静动态性能指标。在很长的个历史时期内，调速传动领域基本上被直流电机调速所垄断，这是和实际中交流电机的广泛使用是对存在的矛盾，许多应用交流电机的设备为了达到调节被控对象的目的，只能采用物理的方法，例如采用风门，阀门控制流量等，这样浪费能源的问题就很突出，费用就大。而且在采用直流调速的方面由于直流电机固有的缺点换相器和电刷的存在，使得维修工作量大，事故率高，电机的大容量使用受到限制，在易燃易爆的场合无法使用，因此开发交流调速势在必行。本文主要内容和结构安排本文主要内容是对变频调速系统控制电路的设计，控制器采用单片机，对变频的控制算法进行分析与设计，采用恒压频比控制，论文的主要结构安排为绪论，主要介绍交流调速系统的发展，变频技术的发展的条件，变频器控制系统的实现方式，变频器的发展方向等正弦脉宽调制技术的原理与控制实现，恒压频比控制，主要介绍恒压频比控制算法的理论基础和实现方案，主要介绍控制的原理实现方法。变频调速系统的硬件实现，包括变频调速系统控制电路的简单介绍，主电路的设计法，控制电路硬件的实现，软件的设计。结论问题与解决以及办本系统需要进步完善的设想。二恒压频比控制的变频系统的分析本章是整个课题研究的技术理论基础。主要分析了变频调速的基础知识，逆变的基本原理以及正弦脉宽调制波形发生原理等相关理论。变频调速基本原理异步电动机的同步转速，即旋转磁场的转速为其中为同步转速值为，齐纳二极管的功率小于。根据这些数据要求，齐纳二极管流过的最大电流为根据这个电流，的下限为的峰值功耗为如果选择比对应电阻更小的阻值，则会在电阻和齐纳二极管上引起相当大的功率消耗。为了计算电阻的上限，必须了解供电电压的最小值。保证正常工作的最小输入电压为。例如，假设供电电压的最小值为，正常工作时的最大压降为。由于的工作电流为最大，相应电阻的最大值为图中的设置为，可以保证供电电压略小于时器件仍可以正常工作。注意，发生过压故障时，和图需要耗散相当大的功率。如果过压条件持续时间较长如几十毫秒以上，图所示电路或许更能胜任应用的要求。图中射极跟随器通过降低从与节点抽取的电流大大增加所允许的最大值。以值为的三极管为例，此时的器件工作电流变成。这种情况下，不能忽略的二极管反向漏电流。为，因此，由于漏电流在上产生的压降会达到。在和间使用个最小值的陶瓷电容。确保器件的电压范围满足输入电压的要求，须注意的额定值。额定电压为，变频范围。为恒转矩调速，为恒功率调速风机型号，风机功率，额定电压，额定电流，转速转分，运行电流风量风压控制方式键盘调速键盘运行上限频率加速时间减速时间转矩提升载波频率上升下降控制有效自由停车功能有效电流限幅功能有效图过电压保护电路电流检测电路图霍尔电流传感器模块参数由于逆变晶闸管就是开通或关断直流电流，形成负载上的中频电流。因此，逆变晶闸管的触发信号与中频电流同相位。直接取单片机发出的逆变触发信号作为中频电流过零信号，送至的比较捕获单元引脚。功率自动控制部分若是模拟电路，其产生的逆变角调节信号可接至的转换输入引脚。的自带的转换模块将其转换后可得出调节量。功率自动控制部分若是数字电路，其产生的逆变角调节信号可通过串行通信传至。串行通信信号接至的比较捕获单元引脚及。启动过程中的控制信号，如直流电压限幅信号重复启动时关机信号启动成功转锁频信号均为开关量，可接至的口，和。发生故障的保护信号接至的不可屏蔽中断引脚，以保证任何时候发生故障控制程序都可以及时转入保护中断。控制参数的设置和显示可以通过人机接口外接键盘和数码管实现。型号资料额定值测量范围输出值精度匝数比电源原边窗口测量频率测量范围精度相应时间线性度无测量插入损耗。工作原理被测电流流过导体产生的磁场，由通过霍尔元件输出信号控制的补偿信号流过次级线圈产生的磁场补偿。当原边与副边磁场达到平衡时，其补偿电流即可精确反映原边电流的值。缓冲电路它是在开关管两端并联由电阻电容和二极管组成的缓冲电路⋯。与开关管反并联，韵成反向续流回路。当开关管关断后，负载电流经电容流通，由于负载电流对电容充电，使其电压逐渐上升，从而抑制了开关管两端的电压上升率。开关管导通时，经和开关管放电，的能量被消耗。与电容串联的电阻可起阻尼作用，由于般电路都是呈感性的变压器漏感或负载电感，电阻的存在可以防止等效电感和电容在电路的过渡过程中，发生振荡而在电容两端出现过高的电压损坏，同时，还可以避免电容通过放电时的放电电流过大，造成过电流损坏。四主程序设计主要程序为闭环主程序中断处理子程序和定时中断子程序主程序分为初始化参数修改刷新给定值等几个模块中断处理子程序中先根据人口参数计算三相脉宽然后进三相脉宽值到三个输出比较器准备下次中断中断子程序则根据当前转速给定与转速反馈值计算出新的给定值及转向，以供输出对应的波形为了提高系统稳定性，仅在停车时方可修改各参数，开车状态时该功能自动失效转速调节采用模糊控制并结合算法在低速情况下可获得良好的动静态特性中断定时中断中断开始计算三相脉冲送三相脉冲值到三个输出比较器准备下次中断中断返回中断开始算出新的的给定值中断返回闭环主程序系统软件框图开始初始化参数改读给定转向设输出中断，设寄存器，设死区时间寄存器启动给定变刷新转速给定新旧给定值有变化修改给定值输出新转向开中断修改五总结本设计参考变频系统的设计思想，设计并制造了套全数字化变频器调速系统，通过对位单片机的波形发生器输出信号施加三相正弦函数调制和电压幅值调制，使得其控制策略在软件上得以实现。对这种调速系统分析和设计作了相应的研究。总的来说，得出了以下结论在基频以下的变频调速中，本文通过设定完全转矩补偿的曲线，可以提升变频后的最大转矩，得到较好的控制特性。变频驱动器主电路的逆变采用了调制技术，理论表明，当载波频率较高时，其输出脉冲序列的基波电压幅值与所要求的等效正弦波幅值相等。故这种调制方式能很好地满足异步电机变压变频的要求。通过对其频谱的分析，还证明了提高载波频率，可以有效抑制谐波电压和电流，从而改善电机的运行性能。专为电机控制而设计的单片机能方便可靠地实现双极性调制，特别适用于高频逆变场合。其控制信号采用片内外设电路生成，用户只需考虑调制函数表的设定，依靠查表和计算就可以快速确定占空比，极大地简化了系统结构。开关驱动电路使用专用混合驱动芯片，实验表明，使用集成混合驱动电路具有较高的可靠性。总之，通过本课题的锻炼，我学习到了电机控制中种先进的法，让我在计算机的学习上迈出了大步，在今后学习和工作中，我会吸取实验过程中的经验教训，对单片机进行更深入的研究和开发。由于本人在所研究的领域涉足尚浅，学识有限，而对该课题的学习也主要靠个人的摸索，论文中难免存在不足，对此恳请各位专家教授和老师予以指正。参考文献孙涵芳位单片机北京航空航天大学出版何熙文等工高档单片机原理及实用设计大连大连理工大学出版社，公司,张燕宾变频调速应用实践北京机械工业出版社，。胡崇岳现代交流调速技术北京机械工业出版社，吴隆安等适用于控制的高性能微处理器电气传动，王秩泉等，高档单片机与电气传动电气传动自动化，薛均义等系列单片微型计算机及其应用，西安交通大学出版社吴隆安等特有的输出功能电气传动，赵相宾谈我国变频调速技术的发展及应用电气传动，谭政华，智能化逆变电源的研制极其波软件生成，上海交通大学金新民，关于异步电动机变频调速系统的方针方法，北方交通大学学姚沛然，异步电动机性能的影响与分析。陈伯时，交流调速系统，机械工业出版社，年吴守簇，电气传动的脉宽调制控制技术，