三相交流电机变频调速系统电路的总体设计 精品

3学校代码：11517

学号：200807111158

HENAN INSTITUTE OF ENGINEERING

毕业论文

题目三相交流电动机变频调速系统的设计

学生姓名徐全县

专业班级电气工程及其自动化一班

学号200807111158

系（部）电气信息工程系

指导教师(职称)梅杨（教授）

完成时间 2012 年 5 月 29 日

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年月日

河南工程学院毕业设计(论文)原创性声明

本人郑重声明：所呈交的论文，是本人在指导教师指导下，进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文的研究成果不包含任何他人创作的、已公开发表或者没有公开发表的作品的内容。对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本学位论文原创性声明的法律责任由本人承担。

论文作者签名：

年月日

毕业设计（论文）任务书

题目三相交流电动机变频调速系统的设计

专业电气工程及其自动化学号200807111158姓名徐全县

主要内容、基本资料、主要参考资料等:

主要内容：

在设计时充分考虑变频器输出电压和电流中所包含一系列的高次谐波给电机性能带来的不利影响，这包括对电机的额定电流、功率因数、损耗及效率的影响。变频器在三相异步电动机变频调速中的应用及调速原理，其中包括转速调节，电流调节和系统保护。同时主要介绍单片机在三相交流异步电动机变频调速系统方面的应用，而且用单片机设计出控制三相交流异步电动机变频调速SPWM波发生器的硬件电路和汇编语言软件应用程序。

基本要求：

三相交流电动机结构简单、运行可靠、重量轻、价格便宜，的道理广泛的应用，其主要缺点是调速空难。正由于此，通过此课程设计，实现三相异步电动机的变频调速控制与应用。

参考资料：

[1] 刘仲如，《变频调速三相异步电动机的设计特点》[M]机电技术2003年

[2] 刘震，《PLC在三相交流异步电动机变频调速中的应用》[M]工矿自动化

[3] 陈炎，《变频器在交流电动机调速系统中的应用》[J]工矿自动化2003完成期限：

指导教师签名：

专业负责人签名：

2012年 2 月 22 日

目录

中文摘要 ..................................................................................................................................... I 英文摘要 .................................................................................................................................... II 1绪论. (1)

1.1概述 (1)

1.2研究目的及意义 (1)

2三相交流电机变频调速系统电路的总体设计 (2)

2.1变频调速原理 (2)

2.2变频调速系统电路总体设计 (3)

3主电路的设计 (5)

3.1主电路介绍 (5)

3.2整流电路 (6)

3.2.1二极管的选择 (6)

3.2.2滤波电容的选择 (7)

3.3三相逆变电路的设计 (7)

3.3.1大功率开关管 (9)

3.3.2 压敏电阻的选择 (10)

4单片机控制的变频调速系统 (11)

4.1系统框图 (11)

4.2硬件系统原理图 (12)

5控制电路的设计 (13)

5.1驱动模块的设计 (13)

5.1.1 MC3PHAC在变频调速系统中的应用 (13)

5.1.2 MC3PHAC在变频调速系统中的工作原理 (13)

5.2单片机的选取 (15)

5.3 SA4828芯片产生SPWM (16)

5.4其他模块简介 (19)

5.4.1串口通信 (19)

5.4.2 LED显示器 (21)

5.4.3保护电路 (22)

5.4.4 A/D转换器设计 (23)

5.4.5速度反馈 (24)

6系统软件设计 (25)

7结论 (28)

致谢 (30)

参考文献 (31)

三相交流电动机变频调速系统的设计

摘要

本文介绍了一种利用专用集成电路SA4828设计电机变频调速的方法。系统主要包括主电路与控制电路，其中主电路通常采用交-直-交方式，先将交流电转变为直流电(整流，滤波)，再将直流电转变为频率可调的交流电（逆变）。整流部分用的是三项桥式整流电路，逆变电路采用的是三项桥式逆变电路。控制电路由MCS-52系列的8052单片机最小系统和SA4828三相SPWM产生器及少量的扩展外围芯片构成，充分发挥其控制电路简单、控制方式灵活、输出波形优点多的特点，结合相应的软件，实现电机的调速要求,并且用8位LED分别显示给定转速n O和实际转速n，一目了然。驱动电路用MC3PHAC芯片，MC3PHAC是摩托罗拉(Motorola)公司生产的。其中主要内容包括：SA4828的特性介绍及变频系统的主电路、驱动电路、保护电路、速度检测、调速系统及软件编程设计方法。所设计的系统实现了变频调速的全数字化控制，实时性好，可靠性高。

关键词：单片机/SA4828/变频调速/SPWM/电动机