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第 18卷第 3期镇江高专学报 Vol. 18 No. 3
2005年 7月 Journal of Zhenjiang College July, 2005
83C251SB单片机在交流异步
电机变频调速控制器中的应用
唐红雨 1 ,郑文彬 2
(1. 镇江市高等专科学校电子与信息系,江苏镇江 212003; 2. 江苏科技大学,江苏镇江 212003)
摘要: 本设计方案采用 83C251SB 型号单片机和 SPWM 波信号发生器 SA4828组成一种结构简
单、成本低、功能较好的变频控制器。
关键词: 单片机; SPWM;变频调速; SA4828
中图分类号: TP368. 1 文献标识码: C 文章编号: 1008 8148 (2005) 03 0028 04
0 引言
交流异步电动机因为结构简单、体积小、重量轻、价格便宜、维护方便的特点,在生产和生活中得到广泛
的应用。然而,长期以来,交流异步电动机的调速始终是一个不好解决的难题。直到 20世纪 70年代,由于
计算机的产生,以及近 20年来新型快速的电力电子元件的出现,才使得交流异步电动机的调速成为可能,并
得到迅速的普及。目前,交流异步电动机的调速系统已广泛应用于风机、泵类、传送带、空调器等设备,并起
到节约电能、提高设备自动化、提高产品产量和质量的良好效果。其中最常用的交流异步电动机调速控制技
术就是变频变压法(VVVF) 。
1 变频变压控制原理
根据电机学理论,由电机的转速公式 n = 60f (1 s) / p知道,改变电源频率来实现交流异步电动机调速的方
法与其他方法相比效果最好。同时,交流异步电动机的定子每相感应电动势的有效值为: ES = 4. 44fs N s KN s Фm ,
在忽略定子阻抗压降时,认为定子相电压 US≈ ES ,则磁通可以表示为: Фm = K· Us / Fs = const,这就是恒压频
比(U / F)控制方式,即所谓的变频变压控制方式。
目前,多采用电压型 PWM (脉宽调制)变频器同时
实现变压变频控制的目的。通常电压型 PWM 变频器
先将电源提供的交流电通过整流器变成直流,再经过
逆变器将直流变换成可控频率的交流电。其中常用的
装置是 PWM 可控整流、PWM 逆变器调压调频的交—
直—交变压变频装置,如图 1所示。
这样,虽然实现了变频与变压,但逆变电路输出的
电压波形仍然是一组矩形波,而不是正弦波,仍然存在图 1 交—直—交变压变频装置结构图
高次谐波的成分,因此还要进行改进。其中一种方法
是将等宽的脉冲波变成宽度渐变的脉冲波,其宽度变化规律应符合正弦的变化规律,即 SPWM 波(正弦脉宽
调制波) ,该波的产生的方法是: 用一组等腰三角形与一个正弦波进行比较,其相等的时刻(即交点)作为开
关管“开”或“关”的时刻。将这组等腰三角形波称为载波,而正弦波则称为调制波。正弦波的频率和幅值是
收稿日期: 2004 - 09 - 02
作者简介: 唐红雨(1975 - ) ,男,江苏句容人,讲师,主要从事自动控制等方面研究。
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