单片机控制变频调速的设计.
基于单片机控制的变频调速系统设计流程图
使用单芯片微控制器设计频率转换速度调节系统的过程，就像踏上了令人兴奋的冒险！我们需要制定系统的要求和规格，比如找出它需要处理的电压和频率范围，以及它应该包装多大的功率和它的控制需要有多精确。
我们必须考虑这个系统将在哪里使用，以及如果有什么令人讨厌的环境或安全问题需要注意。
一旦我们得到了所有排序，它的时间去购物周围最冷。
我们说的是挑选我们梦想的单芯片微控制器，以及电源装置，传感器，以及我们需要让这个系统唱歌的任何东西。
我们必须保持我们的眼皮子为交易，业绩，并确保一切一起玩好在宏伟的设计。
让最终频率转换速度调控系统的探索开始！
一旦你挑出所有部件，下一步要做的是制定计划如何控制整个系统。
这意味着想出最佳的方法，让一切运转顺利，并写出软件，让它在微小的微控制器上实现。
控制计划需要考虑你希望事情发展的速度，还要注意任何可能搅乱事情的外界因素。
包括安全性能很重要以免任何破损或出错一旦控制计划全部确定，就可以投入操作，并在微控制器上进行测试。
这意味着写代码，让它准备好运行在微控制器上，然后检查以确保它像它应该的那样工作。
整个系统需要经过测试，以确保它符合所有的要求，并做它应该做的事。
这可能需要用不同数量的东西来尝试，移动，确保它的反应是正确的方式当事情改变。
基于单芯片微控制器控制的频率转换速度调节系统的设计过程，需要细致地定义系统要求，明智地选择合适的人，仔细地开发控制算法，并严格测试系统的整体凝聚力。
每一个步骤对于确保该系统满足其业
绩和安全需要都是必不可少的。
通过坚持结构化设计过程，工程师可
以构建一个可靠而有效的频率转换速度调节系统，适用于广泛的背景。
基于STM32单片机控制的异步电机变频调速设计
Telecom Power Technology设计应用单片机控制的异步电机变频调速设计袁洁仪，仲毅凯，蒋小辉（三峡大学科技学院机电系，湖北宜昌分析异步电动机的控制原理与变频特性后，建立交-直-交变频STM32F103单片机作为主控单元，在利用制原理后，绘制出对应的波表并存储在单片机中。
单片机通过对波表的改变，实现交变频电路；异步电机；SPWM控制技术Inductor Motor Frequency Changer Design Based on STM32 MCU ControlYUAN Jie-yi，ZHONG Yi-kai，JIANG Xiao-huiCollege of Science and Technology of China Three Gorges UniversityThe paper analyzes the frequency character and control method of Inductor Motor. Build the VariableCircuit to analyze the main circuitas the mainly control unit and make the simulation of Sinusoidal Pulse WidthTelecom Power Technology · ７２ ·综上，当变频器输出频率在基频以上时，采用恒压变频调速，使得电机处于恒功率运行；当变频器输出频率在基频以下时，采用恒压频比调速，使得电型单片机作为主体控最高速度达 能够出色完成设计中变频器所需的所有计算，图1 主体控制流程通过外部按键可输入变频器的输出频率，当变频器正常启动时，采样主电路的电流与电压，将信号直接反馈到STM 32自带的A/D 转换模块，后对信号进行积分与绝对值变换后得到控制数据[3]。
此时，对比已经在MCU 内部存储的波表输出对应的SPWM 波形，完成实验系统变频调速的目的，而电机的当前转速会通过液晶显示器实时显示。
基于单片机控制的异步电动机变频调速系统的设计2
基于单片机控制的异步电动机变频调速系统的设计摘要本文以三相交流调速系统为基础，进行了三相异步电动机变频调速的系统设计。
首先，通过使用MATLAB/SIMULINK软件进行交-直-交变频调速系统模型的搭建与仿真，得出了异步电动机在正弦脉冲宽度调制〔SPWM〕技术下调速的结果。
其次，根据所搭建的系统模型，在PROTUSE软件中设计出基于51单片机控制的SPWM变频调速系统，编制相应的软件程序并进行调试和仿真，得出了不同频率下SPWM的调制波形。
最后，通过比较两种不同调速系统的仿真结果，证明了基于51单片机控制的异步电机变频调速PWM调制方法的正确性和可行性。
关键字：异步电动机；变频调速；SPWM；MATLAB/SIMULINK；单片机1概述直流电气传动和交流电气传动在19世纪先后诞生，鉴于直流传动具有优越的性能，高性能可调速传动大都采用直流电机，交流调速系统的多种方案虽然早已问世，并已获得实际应用，但其性能却无法与直流调速系统相匹敌。
直到20世纪70年代末，由于电力电子技术尤其是大功率晶闸管〔可控硅〕变流技术的发展，研制出了体积小、重量轻、功率大、效率高的静止变流装置，实现了采用电力电子变流器的交流传动系统，为三相异步电动机大范围的平滑调速调节开辟了新的技术途径，才使三相异步电动机在铁路牵引中的应用得到关键性突破，从而得到极为迅速的发展。
大规模集成电路和电脑控制的出现，更使高性能的交流调速系统得到发展。
中国和谐号动车组使用三相鼠笼型异步电动机作为牵引动力，它要求列车运行安全、快速、稳定，因此对牵引电动机的平滑调速和自动控制非常重要，异步电动机结合电力电子技术和微机控制技术可以实现这一要求。
1.1交流调速系统异步电动机的调速方法早已为人们所熟知，基本上可以分为变极对数调速、变频调速、变转差率调速三类。
这从下面的异步电动机的转速公式可以明显看出。
n=(1−s)n s=(1−s)60f1(1)p式中n——电动机的实际转速；n s——电动机的同步转速；s ——转差率，s=n s−n；n sf1——供电频率；p ——极对数。
基于单片机的PWM变频调速设计。
基于单片机的PWM变频调速系统设计（只要肯花20财富值下载此文档，我就给你proteus仿真电路图，.hex文件和完整程序下载后加好友并注明百度课程设计文档，我就发文件压缩包，在我的百度云盘里。
）摘要：本文研究了利用at89c51单片机控制PWM信号从而实现对直流伺服电机转速进行控制的方法。
文中对PWM信号的调速原理做了详细的论述。
此外，系统中采用了芯片L298作为直流伺服电机的驱动模块，完成了在主电路中对直流电机的控制。
另外，文中介绍了Proteus的使用，并对该调速系统做了仿真。
鉴于Proteus7.1版本不能直接使用C语言进行仿真，采用了Keil生成了Hex文件，并导入到Protues工程中进行仿真。
最后，文中详细给出了电路图和c语言程序关键词：PWM调速；单片机；直流伺服电机目录第一章概述 (4)1.1 PWM调速系统的组成和功能 (4)1.1.1 PWM信号发生与调节模块 (4)1.1.2 PWM信号放大与电机驱动模块 (5)1.1.3 负载模块 (5)1.2 单片机概述 (5)1.2.1 单片机及其发展历程 (5)1.2.2 单片机的应用领域及发展趋势 (5)1.3 计算机仿真概述 (6)第二章 PWM调速技术 (7)2.1 PWM的基本原理 (7)2.1.1 PWM信号简介 (7)2.1.2 PWM调速原理 (8)2.2 系统设计方案 (9)2.2.1 系统总体设计思想 (9)2.2.2 系统总体设计框图 (9)第三章 PWM调速系统设计 (10)3.1 系统硬件设计 (10)3.1.1 主电路设计 (10)3.1.2 AT89C51单片机简介 (10)3.1.3 功率放大驱动芯片介绍 (13)3.1.4 伺服电机介绍 (14)3.2 系统软件设计 (16)3.2.1 程序流程图 (16)3.2.2 C语言程序设计 (16)3.3 PWM调速系统仿真 (19)3.3.1 系统仿真电路图 (19)3.3.2 电压输出波形 (19)第四章总结 (21)参考文献 (22)致谢 (23)第一章概述本文主要研究了利用与MCS-51兼容的at89c51单片机，通过PWM方式控制直流电机调速的方法。
基于单片机交流变频调速系统设计
计算机控制技术课程设计基于单片机交流变频调速系统设计1. 系统的硬件设计1.1 系统工作原理交流变频调速系统原理框图如图1所示，从结构上主要分为控制部分和执行部分。
单片机、时钟电路、通讯阿接口、键盘与显示电路、光电耦合、IPM 逆变器、整流模块、转速检测和故障检测、报警电路等组成。
执行部分为三相异步交流电动机。
图1 基于8051的变频调速系统原理方框图系统的工作原理为：电机的转速由转速传感器转换成矩形脉冲信号，经光电隔离后进入单片机计数器，由计数器值获得电机的实际转速，与设定转速比较，经Fuzzy-PID 控制器调节后，单片机产生的PWM 波经6N137线性光耦进行电气隔离后作用于逆变模块IPM（intelligent power module），实现电机的闭环变频调速。
霍尔电流、电压传感器将检测到的逆变模块的三相输出电流、电压信号，经采样保持后进入单片机，完成A/D 转换后，由CPU 进行处理。
逆变模块工作时所需要的直流电压信号由整流电路对电源进行全桥整流得到。
基于8051的变频调速系统的总体设计方案方框图如图1所示。
主要由主电路（整流电路、逆变和逆变驱动电路、检测电路、滤波电路）、光电隔离电路、过压保护电路、8051控制电路和人机接口电路组成。
1.2 主电路的设计主电路为单相全桥逆变电路，主开关管采用IGBT，输出100V，50-400Hz 频率可调的交流电压。
由单片机输出两路互补（有一定死区时间）单极性SPWM 波来控制该逆变电源。
对输出SPWM 波的最小脉冲问题进行了处理，采用汇编语言对中断服务子程序进行编程，使得SPWM 波形中最小脉冲的宽度达到了3μs，这个宽度（时间）基本达到实验中所用IGBT 的最小开关周期。
该系统主电路如图2所示，以8051为控制核心，采用交-直-交电压源变频器结构。
图4.5电压型交-直-交变频主电图2 电压型交-直-交变频主电路1.3逆变驱动电路的设计一个理想的IGBT 驱动器应具有以下基本性能：(1)动态驱动能力强，能为IGBT 栅极提供具有陡峭前后沿的驱动脉冲。
基于单片机控制的变频调速系统
方式传 给单片机 ， 经过 内部运 算可以自动判别提 升机 的状态。
量准确度 高、 响应 速度快 、 可靠 性高和使 用寿命长 等优 点。 典
型的光 电式码 盘有Ｔ Ｌ Ｐ ５ ０ ７ Ａ 和Ｔ Ｌ Ｐ ８ ０ ０ 。
１ ． ２单片机控制系统的设计
单片机 控制系统 由Ａ Ｔ ８ ９ Ｃ ５ １ 、 复位 电路 、 时钟 电路 、 键盘 电
通过 这 种方 式 连接 ， 可 以求 出最 后 的输 出电压 Ｏ Ｕ Ｔ Ｖ ０ ＝ 一 Ｖ Ｒ Ｅ Ｆ ＊ Ｄ ＊ ／ ２ ５ ６ ， 取Ｖ Ｒ Ｅ Ｆ 为－ ５ Ｖ ， 则Ｏ Ｕ Ｔ Ｖ Ｏ ＝ Ｄ 木 ／ ５ １ ． ２ ， 其中， Ｄ 术 为输入
路、 数／ 模转换 电路 、 信号检测 电路和电源 电路等部分组成 。
Ａ Ｃ ０ ８ ３ ２ 中的数 字量。 单片机不断地执行预定程序， 将数字信号通过Ｄ ／ Ａ 转换， 放 到Ｄ １ ． ４信号检测电路 大后传至变 频器 ， 再通 过Ｖ ／ Ｆ 变换即可通 过变频器 调节动机 的
转速及 频率。 通 过光码测速 系统， 将 电机 的运动状 态以电脉 的
采 用光电式码盘 ， 它是一种非接触性 光 电传感器 ， 具有测
Ｋ ４ 用于加速， Ｋ ５ 用于匀速 ， Ｋ ６ 用于减速 。 Ｐ ０ 和Ｐ ２ 口作为地址线， 用 于选择Ｄ Ａ Ｃ ０ ８ ３ ２ ， Ｐ Ｏ 口作为数据线
采用低 电平有效 ， 上拉 电阻保证 了按 键断开时， Ｉ ／ Ｏ 口线有确 定 将数 据输入 ￣ Ｕ Ｄ Ａ Ｃ ０ ８ ３ ２ ， Ｐ Ｉ 口用于键 盘输入， Ｐ ２ ． ７ 、 Ｐ ３ ． Ｏ ￣ ｌ ｆ Ｐ ３ ． １ 接到７ ４ Ｈ ｃ ５ ９ ５ 上， 用于锁存待显数 据， Ｐ ３ ． ２ 用于接 收键 盘信息 ， Ｐ ３ ． ４ ￣ ｉ ｔ Ｐ ３ ． ５ 用于计数 从光码盘送入 的脉冲。 此模块 外部中断控制方 式， 只要有键 闭合， 就会 自动 向Ｃ Ｐ Ｕ
单片机对变频器调速系统的控制设计
单片机实现对变频器调速系统的控制设计
break; default: break; } mima+=9*j;////////把键值*权赋给输入密码 break; 第二种： 显示转速数组上内容: for(j=0;j<num1;j++) { Show_Short(36+j*6,26,zs[j],1);/////显示转速数组上内容 } PutString(68,26,"n/min"); 更新数组内容，指针右移：以按下数“3”为例，见程序中注释部分解释 case 2://3 键 delay(700); switch(selectflag)//selectflag 菜单选择标志变量 { case 2: //////////转速菜单设置 if(t1<=num1)//////num1 限制输入数据个数 zs[t1++]=3;///////t1 加 1，指针右移 break; case 3: //////////加速时间菜单设置 if(t2<=num2) /////num2 限制输入数据个数 time1[t2++]=3; ///////t2 加 1，指针右移 break; case 4: //////////停止时间菜单设置 if(t3<=num2) /////num2 限制输入数据个数 time2[t3++]=3; ///////t3 加 1，指针右移 break; default: break; } 退格取消的程序十分简单，只需要把标志键数的变量-1 即可，如第二种方法 中的 t1、t2、t3，取消键程序如下所示： case 14: //E 键 delay(700); PutString_cn(114,39,"取"); PutString_cn(114,52,"消"); switch(selectflag) { case 2:t1--;if(t1<0)t1=0; break; case 3:t2--;if(t2<0)t2=0;
毕业设计(论文)-单片机控制变频调速的设计[管理资料]
![毕业设计(论文)-单片机控制变频调速的设计[管理资料]](https://img.taocdn.com/s3/m/174d1123240c844768eaee1c.png)
防灾科技学院成人高等教育毕业论文题目单片机控制变频调速的设计专业电气工程及自动化层次专升本学号答辩人指导教师完成时间目录 (1) (2) (2) (3) (3) (3) (4)IPM模块 (4)IPM内部结构图 (5)89C51主控制模块 (7)主要特性 (7)管脚说明 (8)振荡器特性 (9)SPWM波发生模块 (9)SA4828的引脚功能 (10)SA4828内部结构 (11)SA4828初始化编程 (13)其他模块简介 (15)串口通信 (15)A/D模数转换模块 (16) (18) (20)参考文献 (21)单片机控制变频调速的设计摘要：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，主电路采用IPM智能功率模块作为电机的控制。
控制电路由MCS-51系列的8051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。
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；电动机对于可调速电力驱动系统，该项目通常基于电机电流分为两种直流调速系统和交流调速系统。
它们最大的区别主要在于交流调速系统从直流电机电流流向设备的变化。
20世纪70年代以来，大规模集成电路和计算机控制技术的发展，以及现代控制理论的应用，交流调速系统系统逐渐具有动态速度范围，范围广，速度高精度稳定，响应速度快，可逆运行而在四象限方面表现良好，速度性能可与直流调速系统相媲美。
许多传统的直流电机调速系统由工业设备驱动的交流驱动系统驱动，提高了系统的可靠性，降低了系统的维护成本。
随着应用频率控制频率的增加，技术变得越来越成熟，人们不仅对VVVF系统的精度要求越来越高，控制系统也越来越多的功能需求越来越多的智能系统需要更高的响应能力更多、更高，以满足生产需要，适应不同的工作条件。
单片机控制变频调速的设计(论文)
单片机控制变频调速的设计
填写说明：
1．题目的背景和意义
对题目的出处，背景和意义进行说明论述，不少于300字。
2．题目研究现状概述
通过调研和查阅文献，对题目所涉及的技术、理论和研究成果进行说明论述，不少于1000字。
3．题目要完成的主要内容和预期目标
对题目要完成的主要内容进行说明，并说明达到的预期目标，
不少于300字
4．进度计划
从设计开始的教学周起，依据任务书的进度安排进行细化并以周为单位给出主要工作和完成的任务。
5．参考文献
对2引用的资料、论文或著作按照引用顺序列出参考文献（格式同论文《参考文献》）。
不少于10篇（其中近3年的文献占1/3以上），
注：相应栏不够时自动加页。
排版要求：正文，宋体，小四，行距固定值20磅
要求学生在毕业设计（论文）开始后的第2周末完成《开题报告》，并交到指导教师评阅（交电子稿和双面打印稿）。
注：要求在毕业设计（论文）开始后第2周内，双面打印后交指导教师。
单片机控制的变频调速系统设计思想...
用单片机控制的电机交流调速系统设计文摘单片机控制的变频调速系统设计思想是用转差频率进行控制通过改变程序来达到控制转速的目的由于设计中电动机功率不大所以整流器采用不可控电路电容器滤波逆变器采用电力晶体管三相逆变器系统的总体结构主要由主回路驱动电路光电隔离电路HEF4752大规模集成电路保护电路Intel系列单片机Intel8253定时记数器Intel8255可编程接口芯片Intel8279通用键盘显示器IO 接口芯片CD4527比例分频器和测速发电机等组成回路中有了检测保护电路就可以使整个系统运行的可靠性有了保障关键词 MCS-51单片机HEF47528253定时器晶闸管整流器三相异步电动机电气传动从总体上分为调速和不调速两大类按照电动机的类型不同电气传动又分为直流和交流两大类直流电动机在19世纪先后诞生但当时的电气传动系统是不调速系统随着社会化大生产的不断发展生产技术越来越复杂对生产工艺的要求也越来越高这就要求生产机械能够在工作速度快速启动和制动正反转等方面具有较好的运行性能从而推动了电动机的调速不断向前发展自从1834年直流电动机出现以后直流电动机作为调速电动机的代表在工业中得到了广泛的应用它的优点主要在于调速范围广静差小稳定性能好以及具有良好的动态性能晶闸管变流装置的应用使直流拖动发展到了一个很高的水平在可逆可调速与高精度的拖动技术领域中相当长时间内几乎都采用直流拖动系统尽管如此直流调速系统却解决不了直流电动机本身的换向问题和在恶劣环境下的不适应问题同时制造大容量高转速以及高电压直流电动机也十分困难这就限制了直流传动系统的进一步发展交流电动机在1885年出现后由于一直没有理想的调速方案只被应用于恒速拖动系统从本世纪30年代起不少国家才开始提出各种交流调速的原始方案晶闸管的出现使交流电动调速的发展出现了一个质的飞跃使得半导体变流技术的交流调速得以实现国际上在60 年代后期解决了交流电动机调速方案中的关键问题70年代开始就实现了产品的高压大容量小型化且已经逐渐取代了大部分传统的直流电动机的应用领域交流调速系统发展迅速的很大一部分原因在于交流电动机本身的优点没有电刷和换向器结构简单寿命长近年以来大功率半导体器件大规模集成电路电子计算机技术的发展加上交流电动机本身的优越特性为交流调速提供了广泛的应用前景目前交流电力拖动系统已具备了较宽的调速范围较高的稳态精度较快的动态响应较高的工作效率以及可以在四象限运行等优越性能其动态性能均可与直流电动机拖动系统相比美交流调速系统与直流调速系统相比较具有如下特点1容量大这是电动机本身的容量所决定的直流电动机的单机容量能达到1214MW而交流电动机的容量却远远的高与此数值2转速高而且耐压直流电动机受到换向器的限制最高电压只能达到1000多伏而交流电动机容量可达到610KV甚至更高一般直流电动机最高转速只能达到3000转min左右而交流电动机则可以高达每分钟几万转这使得交流电动机的调速系统具有耐高压转速高的特点3交流电动机本身的体积重量价格比同等容量的直流电动机要小且交流电动机结构简单坚固耐用经济可靠惯性小成了交流调速系统的一大优点4交流电动机的调速装置环境适应性广直流电动机由于结构复杂换向器工作要求高使用中受到很多限制如工厂里的酸洗车间由于腐蚀严重使用直流电动机每周都要检查碳刷维修起来比较困难而交流电动机却可以用在十分恶劣的环境下不至于损坏5由于高性能高精度新型调速系统的出现和不断发展交流拖动系统已达到同直流拖动系统一样的性能指标越来越广泛的应用于国民经济的各个生产领域 6交流调速装置能显著的节能工业上大量使用的风机水泵压缩机类负载都是靠交流电动机拖动的这类装置的用电量占工业用电量的50以往都不对电动机调速而仅采用挡板节流阀来控制风量或流量大量的电能被白白的浪费掉如果采用交流电动机调速系统来改变风量或流量的话效率就会大大的提高从各方面来看改造恒速交流电动机为交流调速电动机有着可观的能源效益交流电动机因其结构简单运行可靠价格低廉维修方便故而应用面很广几乎所有的调速传动都采用交流电动机尽管从1930年开始人们就致力于交流调速系统的研究然而主要局限于利用开关设备来切换主回路达到控制电动机启动制动和有级调速的目的变极对调速电抗或自藕降压启动以及绕线式异步电动机转子回路串电阻的有级调速都还处于开发的阶段交流调速缓慢的主要原因是决定电动机转速调节主要因素的交流电源频率的改变和电动机的转距控制都是非常困难的使交流调速的稳定性可靠性经济性以及效率均不能满足生产要求后来发展起来的调压调频控制只控制了电动机的气隙磁通而不能调节转距转差频率控制在一定程度上能控制电动机的转距1 交流调速的现状随着电力电子技术计算机技术的不断发展和电力电子器件的更新换代变频调速技术得到了飞速的发展据资料显示现在有90以上的动力来源来自电动机我国生产的电能60用于电动机电动机与人们的生活息息相关密不可分所以要对电动机的调速有足够的重视我们都知道动力和运动是可以相互转化的从这个意义上说电动机也是最常见的运动源对运动控制的最有效方式是对运动源的控制因此常常通过对电动机的控制来实现运动控制实际上国外已将电动机的控制改名为运动控制对电动机的控制可以分为简单控制和复杂控制两大类简单控制是指对电动机进行启动制动正反转控制和顺序控制这类控制可以通过继电器可编程器件和开关元件来实现复杂控制是指对电动机的转速转角转距电压电流等物理量进行控制而且有时往往需要非常精确的控制以前对电动机的简单控制的应用较多但是随着现代化步伐的前进人民对自动化的需求也越来越高使电动机的复杂控制逐渐成为主流其应用领域极为广泛在军事和雷达天线火炮瞄准惯性导航卫星姿态飞船光电池对太阳的控制等工业方面的各种加工中心专用加工设备数控机床工业机器人塑料机械绕线机泵和压缩机轧机主传动等设备的控制计算机外围设备和办公设备中的各种磁盘驱动器绘图仪打印机复印机等的控制音像设备和家用电器中的录音机数码相机洗衣机冰箱空调电扇等的控制我们统统称其为电动机的控制交流调速控制作为对电动机控制的一种手段作用相当明显这里就不再多做介绍就交流调速系统目前的发展水平而言可概括的如下1已从中容量等级发展到了大容量特大容量等级并解决了交流调速的性能指标问题填补了直流调速系统在特大容量调速的空白2可以使交流调速系统具有高的可靠性和长期的连续运行能力从而满足有些场合不停机检修的要求或对可靠性的特殊要求3可以使交流调速系统实现高性能高精度的转速控制除了控制部分可以得到和直流调速控制同样良好的性能外异步电动机本身固有的优点又使整个系统得到更好的动态性能采用数字锁相控制的异步电动机变频调速系统调速精度可以达到0002根据异步电动机的转速表达式 n 1-s 60fp n0可知当极对P不变时均匀的改变定子供电的频率f则可以连续的改变异步电动机的同步转速n0达到平滑调节电动机实际运行转速n的目的这种调速方法称为变频调速变频调速具有很好的调速性能应用相当广泛是交流调速的主流保持V1 F1 常数的恒压频比控制方式在忽略定子阻抗压降后可得到V1 F1 C1Φm 式中C1 444Kn1N1为常数因此在变频时要维持磁通恒定只要使V1 与F1成比例的改变即可此时由公式n0 1-s 60 f1p得所以带负载时转速降落Δn为Δn sn0 60f1sp将异步电动机的转矩公式 T 3PU12R12 2SF1П[R1R12S2X1X122] 近似处理后得可以导出由此可见当为恒值时对于同一转矩是基本不变的也就是说在恒压频比条件下改变频率时机械特性基本是批心平行上下移动的频率降低转速下降太小将限制调速系统的带负载能力所以在低频时采用定子压降补偿法来适当的提高电压以增强带负载的能力从而达到比较满意的效果保持常数的恒磁通控制方式对于常数的控制方式无法保证最大的转距对于要求调速范围的的恒转距负载则希望在整个调速范围内不变即使保持恒定可采用常数的恒磁通控制方式保持常数此时机械特性曲线形状不变不同定子频率下的机械特性曲线平行且最大转距保持不变但由于异步电动机的感应电动势不好测量和控制所以在实际应用中采用电压补偿的方法来达到维持最大转距的目的考虑到低频空载时由于电阻压降减小应减少补偿量否则将使电动机中增大导致磁路过饱和而带来的问题故与的曲线是折线保持常数的恒功率控制方式变频调速时在定子频率大于额定频率的情况下若仍按照上述方法进行控制则定子电压要高于额定电压这是不允许的所以当在频率超过额定频率时往往使定子电压不再升高而保持为额定电压不变这样一来气隙磁通就就会小于额定磁通从而导致转距减少保持常数时的恒功率控制方式所要求的电压与频率的协调关系可知忽略时额定转距式中为过载倍数对于恒功率调速有可得出只要满足常数的条件即可达到恒功率调速恒电流控制方式在变频调速时保持异步电动机的定子电流为恒值称为恒流控制方式的恒定是通过PI调节器的电流闭环调节作用来实现的恒流变频调速与恒磁通变频调速的机械特性基本一样都属于恒转距调速在变频调速时最大转距是不变的由于恒流控制限制了所以恒流时的最大转距要比恒磁通时小得多使过载能力降低因此这种控制方式只适用于负载不大的场合2 用单片机控制的交流调速微处理器单片机取代模拟电路作为电动机的控制器具有如下特点1使电路更简单模拟电路为了实现控制逻辑需要许多电子元件使电路更复杂采用微处理器后绝大多数控制逻辑可通过软件来实现2可以实现较为复杂的控制微处理器具有更强的逻辑功能运算速度快精度高有大容量的存储单元因此有能力实现复杂的控制3灵活性和适应性微处理器的控制方式是有软件来实现的如果需要修改控制规律一般不必改变系统的硬件电路只须修改程序即可在系统调试和升级时可以不断尝试选择最优参数非常方便4 无零点漂移控制精度高数字控制不会出现模拟电路中经常遇见的零点漂移问题无论被控量是大还是小都可以保证足够的控制精度5可以提供人机界面多机连网工作用工业控制计算机可谓功能强大它有极高的速度很强的运算能力和接口功能方便的软件功能但是由于成本高体积过大所以只用于大型的控制系统可编程控制器则恰好相反它只能完成逻辑判断定时记数和简单的运算由于功能太弱所以它只能用于简单的电动机控制在民用生产中通常用介于工控机和可编程控制器之间的单片机作为微处理器本次设计就是用单片机作为电动机的控制器在设计中用单片机作为电动机的核心控制元件来取代模拟电路就可以将传统的调速方案中的一些缺点避免达到提高控制精度的目的在本次设计中所用到的控制方式是用转差频率闭环控制转速开环恒压频比调速系统虽然结构简单异步电动机在不同的频率下都能够获得较硬的机械特性曲线但是不能保证必要的调速精度而且在动态过程中由于不能保持所需要的转距动态性能也很差它只能用于对调速系统的动静态性能要求都不高的场合如果异步电动机能像直流电动机一样用控制电枢电流的方法来控制转距那么就能够得到和支流电动机一样的动静态性能转差频率控制是一种解决异步电动机电磁转距控制问题的方法采用这种控制方案的调速系统可以获得与直流电动机恒磁通调速相似的性能转差频率控制的基本概念原理由式可以得出异步电动机的机械特性方程式令式中它是转差频率又由式即所以式中由于异步电动机机械特性曲线上有一最大值当转差频率小于临界转差频率对应于电磁转距最大的转差率时电动机运行在稳定工作区电动机的电流比较小当转差率大于临界转差率时电动机进入不稳定工作区电动机的电流增大转距减小所以在调速过程中要使电动机的转差频率小于临界转差率也就是说异步电动机稳定工作时的转差率很小从而也很小可以认为所以可近似写成此式表明在转差频率很小的范围内只要能够保持气隙磁通不变异步电动机的转距就近似与转差频率成正比这就是说在异步电动机中控制就能和直流电动机中控制电流一样能够达到控制转距的目的控制转差频率就代表了控制转距这就是转差频率控制的基本原理转差频率控制的基本规律上面只是近似找到了转距与转差频率的正比关系可以用它表明转差频率控制的基本原理但是这一正比关系必须有两个条件才能成立首先转差频率必须较小即控制系统必须对限幅使其满足其中对应于最大转距时的转差频率这就是转差频率控制的基本规律之一对限幅的功能由转速调节器来实现上述的第二个条件是气隙磁通必须保持恒定异步电动机可以控制的量是定子电流而中包括励磁电流分量和负载电流分量只有保持励磁电流分量恒定才能使气隙磁通恒定而和均难以直接测量若能找到和之间的函数关系当负载改变引起变化时只要调节使保持不变问题就解决了图1 转差频率控制的基本规律根据并联支路的分流公式取等式两侧向量的副值相等得令常数可以看出图1它具有如下性质1当 0时在理想空载时定子电流等于励磁电流2若值增大定子电流也相应增大3当时这是曲线的渐近线4为正负值时的对应值不变左右对称上述关系表明只要对定子电流和的关系符合图1或符合的规律就能保持气隙磁通恒定这就是转差频率控制的基本规律之二它有函数电流发生器来实现总结起来转差频率控制的基本规律是1在的范围内转距基本上与成正比条件是气隙磁通恒定2定子电流和的关系符合图1或式子的规律就能够保证气隙磁通恒定转差频率控制的变频调速系统实现上述转差频率控制的转速闭环变频调速结构原理图如图2所示可以看出该系统具有以下特点1采用电流源变频器使控制对象具有较好的动态响应而且便于回馈制动这是提高系统动态性能的基础2和直流电动机双闭环调速系统一样外环是转速环内环是电流环转速调节器的输出是转差频率给定值代表转距给定3转差频率的控制作用分两路分别作用在可控整流器和逆变器上前者通过函数发生器按的大小产生相应的信号再通过电流调节器控制定子电流以保持恒定另一路按产生对于于定子频率的控制电压决定逆变器的输出频率4转速给定信号都反向相序鉴别器判断的极性以决定环形分配器的输出相序而信号本身则经过绝对值变换器决定输出频率的大小这样就很方便的实现了异步电动机的可逆运行调速系统的工作原理1起动过程起动过程如图2所示首先说明起动过程是一个恒定子电流恒转差角频率起动的过程转速给定信号由电位器设定作为转速调节器的输入信号在起动瞬间对应于图中的A点电动机的转速而测速发电机TG输出信号图2 调速系统的工作原理图转速调节器的输入信号最大其输出最大达到限幅值而转速调节器的输出信号送给了电流函数发生器所以此时函数发生器的输出达到最大值因而其输出也达到最大给定值接下去的电流调节环的速度比转速调节环的速度快得多可以认为转速过度过程中实际定子电流始终跟踪了而在起动过程中由于电动机转速还没有达到给定值转速调节器输出不会从限幅值退下来转差频率给顶值一直保持不变也一直保持不变所以可以认为起动过程是一个恒定子电流恒转差频率驱动过程由式子可知定子电流转差频率恒定则励磁电流也恒定因此气隙磁通恒定图三中A点对应于起动瞬间由于电动机的转速为0W 0所以按产生的对应于顶子额定电流为记为如果逆变器输出频率保持不变则电动机的工作点将沿着这条曲线达到B点记此时的异步电动机的转速为假如控制系统此时对其进行采样按产生的定子频率为由于电动机的转速不能突变因此电动机的工作点移到了这条曲线上的C点按以上的方法分析下去可以知道异步电动机的工作点将沿着ABCD移动最终达到稳定工作点N以上分析中控制系统对转速进行采样的时刻时间断的如果控制采用连续系统方法则电动机的转速变化将立即通过控制系统改变控制器的输出频率这样沿着ABCD的连线将趋向于沿着A C E G这条曲线而这条曲线说明在异步电动机起动过程中电磁转距保持不变这一结论可以从上面的定子电流转角频率气隙磁通恒定负载变化图3 负载变化图负载变化如图3所示负载变化时若转速给定信号为电动机工作点为N当负载变化从增加为时电动机的转速W将逐渐降低测速发电机输出信号减少转速调节器增大按产生的对应于定子频率由于增大而增大控制电压增大决定了逆变器的输出频率增加电动机的机械特性曲线上移最终电动机在新的工作点处稳定工作调速过程如果不改变但转速给顶信号从增大到时速度调节器的输入为正值其输出将增大按产生的对应于定子频率由于增大而增大控制电压增大决定了逆变器的输出频率增加电动机的机械曲线上移当增大时电动机的工作点将瞬间地从点转到对应的特性曲线上的A点在A点电磁转距因而电动机将加速转速上升按产生的对应于定子频率由于增大而增大逆变器的输出频率增加电动机的机械特性曲线上移只要定子频率将不断增大电动机的工作点将沿着图中的A到曲线运动到了点时电动机的转速电磁转距电动机将在点上稳定运行这就完成了电动机的加速过程电动机反转当转速给定信号反相时速度调节器输出负限幅值按产生的对应于定子频率由于变负而减小逆变器的输出频率降低电动机的机械特性曲线下移电动机以最大制动转距减少到零当转速接近于零时按产生的对应的由正值变负时通过相序鉴别器使环形分配器的相序改变电动机实现反向运行近似动态结构转差频率控制系统的动态性能虽比转速开环系统有较大提高但是在采用经典线性控制理论和工程设计方法分析和设计仍要作较大的近似处理在建立转差频率控制系统的动态结构图时仍做如下处理1忽略异步电动机的铁损2忽略异步电动机旋转电动势对系统动态过程的影响或者说忽略哦率和转速对电压控制系统的影响3认为组成系统的各环节的输入输出关系都是线性的4认为磁通在动态过程中保持不变参照转速开环的变频调速系统的动态结构图可以画出转差控制系统的近似动态结构图如图4所示图4 近似动态结构图以上就本次变频设计的控制方法规律等做了介绍它就是本次设计的理论部分3 系统设计的参数对一台三相异步电动机调速系统进行设计异步电动机的参数接法采用转差频率控制方法由单片机组成核心调速范围无级调速静差率根据对象参数完成各功能单元的结构设计参数计算4 用单片机控制的电机交流调速系统设计41 调速系统总体方案设计图5 调速系统总体框图转速开环恒压频比的调速系统虽然结构简单异步电动机在不同频率小都能获得较硬的机械特性但不能保证必要的调速精度而且在动态过程中由于不能保持所需的转速动态性能也很差它只能用于对调速系统的静动态性能要求不高的场合如果异步电动机能象直流电动机一样用控制电枢电流的方法来控制转矩那么就可能得到和直流电动机一样的较为理想的静动态特性转差频率控制是一种解决异步电动机电磁转矩控制问题的方法采用这种控制方案的调速系统可以获得与直流电动机恒磁通调速系统相似的性能。
基于80C51单片机控制的交流变频调速系统设计
基于80C51单片机控制的交流变频调速系统设计目录第1章概述 (2)1.1三相异步电动机变频调速的发展 (2)1.2 SPWM变频调速系统概述 (3)第2章SPWM变频调速系统基本原理 (4)2.1 SPWM变频调速系统基本原理 (4)2.2 系统设计总方案的确定 (5)第3章主电路设计 (6)3.1主电路功能说明 (6)3.2 主电路设计 (7)3.3 主电路电路图 (7)第4章控制电路设计 (9)4.1 控制电路设计总思路 (9)4.2 SPWM波形产生电路 (9)第5章系统软件设计 (19)结论 (22)致谢语 (22)参考文献 (23)引言随着电力电子技术、微机控制技术以及大规模集成电路的发展，基于集成PWM电路构成的变频调速系统以其结构简单、运行可靠、节能效果显著、性价比高等突出优点而得到广泛应用。
本文介绍的GTR SPWM变频调速系统是以大规模专用集成电路HEF4752和单片机（80C51）为核心构成的控制电路，由HEF4752产生的三相PWM信号经隔离、放大后，驱动由GTR构成的三相桥式逆变器，使之输出三相SPWM的波形，实现异步电机变频调速。
第1章概述1.1三相异步电动机变频调速的发展随着变频调速异步电动机在国内外市场上日益扩大应用。
自90年代中期以来，我国有众多电动机生产企业设计、研制和生产适用于不同应用的各种系列变频调速三相异步电动机，例如：通用变频调速电动机系列、起重冶金变频调速电动机系列、隔爆变频调速电动机系列、电梯变频调速电动机系列、辊道变频调速电动机系列、牵引变频调速电动机系列等。
从目前情况看，这些系列电动机能基本满足国内市场的需求。
据资料显示，我国对于变频凋速三相异步电动机的品种不断扩大，产品设计也不断改进。
为了适应不同用途、不同工作条件和使用环境、不同工况等各种要求，专用系列和改型系列变频调速电动机产品不论现在和将来，都在迅速发展。
变频器供电电源会存电动机端子和各相绕组的前几匝线圈上产生高频瞬间脉冲峰值电，因此，如果不对绝缘系统采用增强措施．将会使绕组存高电压应力作用下过早失效，从而引起绝缘击穿故障。
基于单片机的PWM变频调速设计。
基于单片机的PWM变频调速设计引言随着工业现代化进程的不断推进，电机在控制领域中的地位越来越重要。
尤其是在工业生产中，电机广泛应用于各种机械设备中，成为机器人、自动化、计算机数控和其他诸多领域的核心部件。
在电机控制技术中，PWM变频调速技术是一项重要的技术之一。
本文将介绍基于单片机的PWM变频调速设计方案。
PWM变频调速技术概述PWM变频调速技术是一种常用的电机控制技术，它通过控制电机的电压和频率来实现电机调速。
PWM是脉冲宽度调制（Pulse Width Modulation）的缩写。
PWM调速的基本原理是：控制电机输入电压的高低电平占空比，通过增加高电平时间和减少低电平时间，将交流电转换为类似直流电的脉冲信号，通过改变高电平时间和低电平时间的比例，进而调节电机的转速。
PWM变频调速技术的主要优点是：调速性好、运转平稳、效率高、噪音小、寿命长等。
因此，它广泛应用于各种类型的电机控制中。
基于单片机的PWM变频调速设计基于单片机的PWM变频调速设计方案主要包括三个部分：电路设计、控制程序设计和调试测试。
下面分别介绍这三个部分的具体内容。
电路设计基于单片机的PWM变频调速电路设计包括三个主要部分：电源部分、控制部分和驱动部分。
电源部分：主要是提供电压稳定的电源。
电源电压需要根据电机的额定电压来设计，同时需要具备一定的稳定性。
控制部分：主要包括单片机和控制电路，其中单片机可以根据需要选择8051或者AVR等常用的型号，控制电路主要是为了控制电机的频率、占空比等参数。
驱动部分：主要是将控制信号转变为电机驱动信号。
在选择电机驱动芯片时需要考虑驱动能力与芯片成本的平衡，可以选择L298N或MOS。
控制程序设计基于单片机的PWM变频调速控制程序设计主要包括以下工作：1.根据PWM变频调速技术的原理，编写程序实现占空比和频率的控制。
2.编写中断服务程序，完成电机转速反馈信号、过流保护等功能。
3.根据需求编写界面程序，实现电机开关控制、速度选择、过电流保护等功能。
基于单片机控制的PWM变频调速系统设计
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，主电路采用IPM智能功率模块作为电机的控制。
控制电路由MCS-51系列的8051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。
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The Design of Motor VVVF System Based On MCU Abstract:This article describes a use of SA4828 ASIC(ApplicationSpecific Integrated Circuit) design motor VVVF system.The system includes the main circuit and control circuit, main circuit used as the Intelligent Power Module IPM motor control. The control circuit is constituted by the MCS-51 series of 8051 systems、three-phase SPWM generator SA4828 and the expansion of a small number of peripheral chips. Give full play to its control circuit is simple, flexible control, the advantages of multi-output waveform characteristics, combined with appropriate software, to achieve the speed requirements of motor control. The system has all-digital VVVF control, real-time, and high reliability.Key words: MCU SA4828 VVVF SPWM Motor-Control1.系统组成与工作原理……………………………………………2.主电路设计………………………………………………………3.控制电路设计……………………………………………………4.元器件选型及参数计算…………………………………………5.系统软件设计……………………………………………………6.系统应用与调试说明……………………………………………一、系统组成与工作原理系统由IGBT的分立驱动电路、串口通信、保护电路、A/D模数转换模块组成。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
毕业综合实践论文姓名：武德军学号：10140233系部：电子电气工程系专业：电气自动化技术班级：电气1034题目：单片机控制变频调速的设计指导教师：韩亮前言最近几年，随着新型电力电子器件的不断涌现和计算机技术的飞速发展，高性能的交流电动机变频调速系统得到了广泛的应用，它的显著的节能效果和灵活的运行方式，给人们留下了深刻的印象。
本论文首先论述了变频调速的基础技术，简述了它在我国的发展和应用以及今后在这方面应做的工作；其次对系统的主电路、控制电路、电气控制电路以及实现控制的软、硬件进行了系统地分析，并对调速系统的实施方案进行了论证。
在此基础上，调速系统主电路采用了交-直-交型电路形式，并采用IGBT作为主电路的功率开关器件；根据SPWM波形的生成原理，从硬件和软件上探讨了基于MA818，用于IGBT控制的数字化PWM波形产生器的实现方法；根据系统的设计要求，选择了转速负反馈控制，提高了系统的精度和稳定度；最后完成了相应的电气控制电路。
经相关的实验及仿真波形分析，表明该系统满足预期的设计要求。
第一章交流变频技术 (5)1.1交流变频调速技术的发展与研究现状 (5)1.2变频调速技术的优点和发展方向 (5)1.3相关技术分析 (8)1.4本章小结 (9)第二章系统方案 (11)2.1 系统主电路方案的确定 (11)2.2 系统控制电路方案的确定 (13)2.3 系统总体结构框图 (14)2.4本设计所要完成工作 (15)2.5本章小结 (15)第三章系统主电路设计 (16)3.1 主电路工作原理 (16)3.2 系统主电路参数设计与选择 (18)3.3 本章小结 (21)第四章系统硬件设计 (22)4.1 触发控制电路框图 (22)4.2 SPWM生成原理 (22)4.3 MA818结构及工作原理 (24)4.4 单片机89e28rd2特性 (25)4.5 驱动电路EXB841介绍 (26)4.6 A/D转换 (27)4.7本章小结 (28)第五章软件设计 (29)5.1 数字PID控制 (29)5.2数字滤波技术 (33)5.3模数转换方式........................................ .. (36)5.4 MA818编程......... .. (37)5.5.本章小结 (39)第六章结论 (40)参考文献 (41)结束语 (42)附录 (43)第一章交流变频技术1.1 交流变频调速技术的发展与研究现状在过去的几十年里,世界范围的工业进步的一个重要因素是工厂自动化程度的不断提高。
工厂里的生产线一般包括一个或多个可变速的电机传动装置,用于大功率传送带、机械手、桥式吊车、钢材扎制生产线以及塑料和合成纤维生产线等。
50年代以前，所有这些应用都需要使用直流电机传动，交流电机由于其固有的以同步或几乎同步于电源的频率运行，所以难以真正的调节或平滑的改变速度。
然而，直流传动存在的诸如运行中产生火花、对环境要求叫高、电刷易于磨损、维护麻烦等等的自身结构上的问题促使人们不断寻求更好的解决问题的方法。
一般来说，交流传动与相当的直流传动相比通常有价格方面的优势，而且具有较少维护、较小的电机尺寸和更高的可靠性。
然而对这些传动系统可利用的控制灵活性是非常有限的，而且它们的应用主要局限在风机、泵和压风机等应用方面，其速度只需要粗略调节而对暂态响应和低速特性没有严格要求。
用于机床、高速电梯、测功器、矿井提升机等的传动装置，有更加复杂的要求，而且必须提供允许调节多个变量的灵活性，例如速度、位置、加速度和转矩等。
这样的高性能应用，一般在速度闭环下要求高速段保持高于0.5%的调速精度和至少20：1的宽调速范围，以及高于50rad/s的快速暂态响应。
以前，这样的传动装置几乎全部是直流电机的应用领域，并根据具体应用的需要配置各种结构的AC-DC变换器。
然而，采用适当控制的感应电动机传动在高性能应用上已胜过直流传动，并且交流传动更加广泛的应用于计算机外围设备的传动、机床和电动工具、机器人和自动装置的传动、电动汽车和电器火车传动等等。
经过近三十年的发展，交流调速电气传动已上升为电气调速的主流，正在越来越广泛的领域取代传统的直流调速传动。
其中变频调速是交流电机调速中发展最快、最活跃的一支。
它以其优异的调速和起、制动性能，高效率、高功率因数和节电效果及其它许多优点而被国内外公认为最有发展前途的调速方式，成为现代调速传动的主流。
在冶金、交通、机械、电子、石油化工、纺织、制药、造纸、家用电器、电力牵引等工业领域得到了广泛的应用，产生了巨大的经济效益。
同时变频调速传动系统无论在性能、装置体积、设备维护还是在节能乃至环保等方面也都体现了巨大的优势。
交流传动得以飞速发展，得益于以下几个方面：1、电力电子功率器件的发展2、控制理论的发展3、PWM 技术的发展4、微处理器和专用集成电路(ASIC)的发展我国变频调速技术的应用，是一个由试验到实用，由辅助系统到生产装置，由考虑节能到全面改善工艺水平，由开环手动控制到闭环自动控制，由低压中小容量到高压大容量的过程。
多年来，国家有关部门一直致力于变频调速技术的开发及推广应用，并给予重点扶持，并将推广应用变频调速技术作为风机、水泵节能技改专项的重点投资方向。
国家成立了风机水泵节能中心，开展信息咨询和培训。
在国家经贸委小“九五”资源节能综合利用工作纲要中，变频调速己被列入重点组织实施的10项资源节约综合利用技术改造示范工程之一。
变频调速技术的应用范围已发展到新阶段。
在石油、石化、机械、冶金等行业都得到了大量使用和整套装置系统使用，取得了节能、增产的显著效果。
变频调速技术己成为节约能源及提高产品质量的有效措施。
实践的结果证明，节电率一般在10％～30％，有的高达40％，更重要的是生产中一些技术难点也得到解决。
1.2 变频调速技术的优点和发展方向交流异步电动机调速系统种类繁多，常见的有：降压调速，电磁转差离合器调速，饶线转子异步电机串级调速，变极对数调速和变压变频调速。
而由电机学可知，交流异步电机的转速公式如下：公式（1-1）其中：n 是异步电动机转速，p 是异步电动机的极对数，s 是异步电动机的转差率，f 是供电电源的频率。
（1） 改变极对数作几挡的有级调速，该种电机通用性差，并且结构复杂、)1(60s p f n -=价格高、维护性差。
（2）改变电动机，即在转子上串电阻，因饶线式电机的结构限制，通常为有级调速。
（3）当极对数不变时，电动机转子转速n与定子电源频率f成正比。
因此通过连续改变定子电压供电频率f就能平滑、无级地调节异步电动机的转速，这种调速方法称为变频调速。
改变供电电源频率也称变频调速，这种方法能实现无级调速，并且能适用于各种异步电动机的调速需要，特别指出的是能适用我国现在普遍应用的鼠笼式三相交流异步电动机的调速需要。
变频调速的优点：①调速范围宽，可以使普通异步电动机实现无级调速：②启动电流小，而启动转矩大；③启动平滑，消除机械的冲击力，保护机械设备；④对电机具有保护功能，降低电机的维修费用：⑤具有显著的节电效果：⑥通过调节电压和频率的关系方便地实现恒转矩或者恒功率调速：目前，变频调速己经成为异步电动机最主要的调速方式，在很多领域都得到了广泛的应用：而且随着一些新的交流电机调速理论（如：矢量控制和直接转矩控制）和现代电力电子技术（IGBT、IPM、PIC）以及高效的处理器（如：DSP）等相关技术的发展，它将在很长一段时间内主导电气传动领域，并向更高性能、更大容量以及智能化方向发展。
交流变频调速技术是强弱电混合、机电一体的综合性技术。
其发展的趋势大致为：1、主控一体化将功率芯片和控制电路集成在一饮芯片上使逆变功率和控制电路达到一体化，智能化和高性能化的HV IC（高耐压IC）SOC（System on Chip）的概念已被用户接受，随着功率做大，此产品在市场上极具竞争力。
2、小型化紧凑型变流器要求功率和控制元件具有高的集成度，功率器件发热的改善和冷却技术的发展己成为重要原因。
ABB公司将小型变频器定型为Comp－ACTM，他向全球发布的全新概念是，小功率变频器应当像接触器、软起动器等电器元件一样使用简牢，安装方便，安全可靠。
3、低电磁噪音设计变频器要求在抗干扰和抑制高次谐波方面符合EMC国际标准，主要做法是在变频器输入侧加交流电抗器或有源功率因数校正电路，改善输入电流波形降低电网谐波以及逆变桥采取电流过零的开关技术。
而控制电源用的开关电源将推崇半谐振方式，这种开关控制方式在30～50MHZ。
时的噪声可降低15——20dB。
4、数字控制以高速微处理器为基础的数字控制模板有足够的能力实现各控制算法。
5、网络化新型通用变频器可提供多种兼容的通信接口，支持多种不同的通信协议，内装RS485接口，可由个人计算机向通用变频器输入运行命令和设定功能码数据等，通过选件可与现场总线：Profibus－DP、Interbus－S、Device Net、Modbus Plus、CC－Link、LONNORKS、Ethernet、CAN Open、T-LINK等通讯。
如西门子、三菱、普传、台安、东洋等品牌的通用变频器，均可通过各自可提供的选件支持上述几种或全部类型的现场总线。
1.3 相关技术分析1.3.1 PWM技术PWM技术是变频调速技术的核心技术之一。
它是利用半导体器件的开通与关断，把直流电压变成电压脉冲序列，并通过控制电压脉冲宽度和周期以达到变压的目的或者控制电压脉冲宽度和脉冲列的周期以达到变压变频目的的一种控制技术。
目前PWM技术被广泛应用于电气传动、不间断电源、有源滤波器等中。
已经不限于逆变技术，也覆盖了整流技术。
如在整流电路中，采用自关断器件进行PWM控制，可使电网侧的输入电流接近正弦波，并且功率因数达到1，可望彻底解决对电网的污染问题。
特别值得一提的是，由于PWM整流器和PWM逆变器组成的电压型变频器（也称双PWM变流器）无须增加任何附加电路，就可以允许能量双向传送，实现四象限运行。
至于PWM控制技术又有许多中，并且还在不断发展中。
但从控制思想上分，它有以下四类：（1）等脉宽PWM法它是为克服PAM方式中逆变器部分只能输出频率可调的方波电压而不能调压的缺点而发展来的，该法是从是PWM法中最简单的一种。
其缺点是输出电压中除基波外，还含有较大的谐波分量。
（2）SPWM法它是为克服（1）法的缺点而发展来的，该法是从电动机供电电源角度出发，着眼于如何产生一个可调频调压的三相对称正弦波电源。
（3）磁链追踪型PWM法它是从电动机角度出发，着眼点是如何使电动机获得圆磁场。
它是以三相对称正弦波电压供电时交流电机的理想磁链为基准，用逆变器不同开关模式所产生的实际磁链矢量来追踪基准磁链圆，由追踪的结果决定出逆变器的开关模式，以形成PWM波。