三相交流电动机变频调速系统的设计与仿真毕业论文

学校代码：

学号：

HENAN INSTITUTE OF ENGINEERING

毕业设计（论文）

题目三相交流电动机变频调速系统的设计与仿真

学生姓名

专业班级

学号

系（部）电气信息工程学院

指导教师(职称)

完成时间

本人完全了解河南工程学院关于收集、保存、使用学位论文的规定，同意如下各项内容：按照学校要求提交论文的印刷本和电子版本；学校有权保存论文的印刷本和电子版，并采用影印、缩印、扫描、数字化或其它手段保存论文；学校有权提供目录检索以及提供本论文全文或者部分的阅览服务；学校有权按有关规定向国家有关部门或者机构送交论文的复印件和电子版；在不以赢利为目的的前提下，学校可以适当复制论文的部分或全部内容用于学术活动。

论文作者签名：

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

河南工程学院

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及仿真

专业电气工程1222 学号 201250712207姓名李金萍

主要内容、基本要求、主要参考资料等：

主要内容：

采用资源合适的单片机与专用电路设计三相交流异步电动机变频调速SPWM发生器，并选择满足设计要求的功率器件。设计过程中，注意并完善驱动电路设计，考虑管子死区问题，建立PWM 变频系统仿真模型并完成仿真分析。

基本要求：

1、掌握SPWM变频调速系统的结构，特点及技术优势；

2、构建个模块电路并完成相应功能建模；

3、完成逆变器与控制对象的集成统一建模，并完成仿真分析；

4、完成对仿真结果的分析

主要参考文献：

[1]郭天祥.单片机教程[M].电子工业出版社，2009.1.

[2]王兆安，刘进军.电力电子技术（第五版）[M].北京:机械工业出版社，2009

[3]谢瑶.单片机控制的变频调速系统[J].武汉海阔科技有限公司，2011（5）

完成期限：

指导教师签名：

专业负责人签名：

年月日

目录

摘要 .............................................................................................................. 错误！未定义书签。ABSTRACT............................................................................................. 错误！未定义书签。1绪论......................................................................................................... 错误！未定义书签。

1.1变频调速技术的现状........................................................ 错误！未定义书签。

1.2研究目的以及意义 ............................................................. 错误！未定义书签。

1.3变频调速的发展条件 (2)

2三相交流电动机变频调速系统设计 (3)

2.1变频调速原理及控制方式分析 (3)

2.2变频调速系统主电路结构 (5)

2.2.1三相电压型逆变电路 (6)

2.2.2整流电路 (8)

2.3 SPWM逆变技术 (8)

2.3.1静止式SPWM间接变压变频装置 (8)

2.3.2SPWM调制变频技术 (9)

2.3.3单极性SPWM法 (10)

2.3.4双极性SPWM法 (11)

2.3.5 SPWM控制信号的产生方法 (12)

3系统设计 (14)

3.1控制器的选择 (14)

3.2控制信号产生电路设计 (16)

3.3驱动电路和保护电路的设计 (19)

3.3.1驱动芯片IR2110的介绍 (19)

3.3.2保护电路的设计 (20)

3.4电流检测电路 (23)

4系统建模与仿真分析 (25)

4.1MATLAB编程环境 (25)

4.1.1系统仿真的作用 (25)

4.1.2MATLAB简介 (25)

4.2系统的建模 (26)

4.3仿真结果分析 (30)

结术语 (35)

致谢 (36)

参考文献 (37)

三相交流电动机变频调速系统的设计与仿真

摘要

本文首先介绍了异步电动机的调速特性，变频调速有多种方法，对目前研究领域相当活跃的正弦波脉宽调制技术(SPWM)的变频调速作了一定的研究，从而展开介绍SPWM变频调速的理论基础。包括变频调速控制思想的由来，控制方法的可行性。变频调速的控制算法也有许多，本文对目前大部分通用变频器所采用的控制算法——恒压频比控制，给出了完整的硬件电路设计和软件设计。系统包括主电路和控制电路，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）。整流部分用的是三相桥式整流电路，逆变电路采用的是三相桥式逆变电路。本文采用了Intel80C196MC十六位单片机作为控制电路的CPU，采用该单片机的控制系统是本设计的硬件核心部分。因此本文先简单的介绍此单片机与该设计相关的特性，继而介绍本系统的硬件设计。建立PWM开环控制的变频调速系统仿真模型，利用Matlab/Simulink仿真，并完成仿真分析。

关键词单片机/Matlab/SPWM/变频调速