,为了加快国内变频调速系统的发展,就需要对国际变频调速技术的发展趋势和国内的市场需求有一个全面的了解。
PWM技术:脉宽调制技术(简称PWM技术)是交流调速系统的控制核心,以其高效率,高功率因数,输出波形好,结构简单,可组成传动等优点而得到了越来越广泛的应用,而且任何控制算法的最终实现几乎都是以各种PWM控制方式完成的。目前已经提出并得到实际应用的PWM控制方案就不下十几种,关于PWM控制技术的文章在很多著名的电力电子国际会议上,如PESC,IECON,EPE年会上已形成专题。PWM控制技术的发展经历了一个不断创新和不断完善的过程。到目前为止,还有新的方案不断提出,进一步证明这项技术的研究方兴未艾。 其中,空间矢量PWM技术以其电压利用率高、控制算法简单、电流谐波小等特点在交流调速系统中得到了越来越多的应用[8]。
研究内容:在本论文中主要研究的变频调速系统是以大规模专用集成电路芯片HEF4752为主要部分构成的,由HEF4752产生的三相SPWM信号经隔离、放大后,驱动由IGBT构成的三相逆变器,使之输出SPWM的波形,
1
洛阳理工学院毕业设计(论文)
实现异步电动机变频调速,整个过程可由单片机来控制,用到了专门用于产生SPWM波形的芯片HEF4752,自身带有过电流,过电压,过热,短路等保护设计的IGBT的集成芯片IPM,专门用于键盘,显示电路的8279芯片,和C51,8253等芯片,使整个调速的过程变得简单了不少,由于采用了闭环控制,使得变频调速所达到的结果更加精确,转速检测部分采用了M/T测速法,即采用了光电码盘测速,提高了系统的稳态控制精度。随着全球能源的不断的紧张和变频技术的不断的成熟,这种微机控制的变频调速将得到越来越多的关注。
交流调速的优点:(1)在传统的可调速电气传动系统中,直流电动机调速系统占绝对优势。但是直流电动机结构复杂,价格高,又有换向器和电刷,在运行中常出故障。与此相反,鼠笼式异步电动机具有结构简单,运行可靠,价格便宜等优点。但是交流电动机调速困难。自从上世纪80年代初交流变频技术出现以来,使用变频调速器和调节器来进行交流电动机无级调速成为可能。它具有调速范围宽,稳速精度高,动态响应快,运行可靠等技术性能,已逐步取代直流电动机调速系统。所以,研究交流调速很有意义,这也是我们立体原因所在。
(2)交流调速技术的应用为工农业生产及节省电能方面带来了巨大的经济和社会效益,发展表明,现代工业生产及社会发展的需要推动了交流调速的飞速发展;现代控制理论的发展和应用,电力电子技术的发展和应用,微机控制技术及大规模集成电路的发展和应用为交流调速的飞速发展创造了技术和物质条件,现在,交流调速系统正在逐步取代直流调速系统。交流调速在电气传动领域中占据了统治地位已是公认的事实。
单片机控制变频调速的优点: 随着计算机技术的发展,无论是生产还是生活当中,人民对数字化信息的依赖程度越来越高。单片机已经在交流
2
洛阳理工学院毕业设计(论文)
调速系统中得到了广泛地应用。例如由Intel公司1983年开发生产的MCS - 96系列是目前性能较高的单片机系列之一,适用于高速、高精度的工业控制。其高档型:8×196KB、8×196KC、8×196MC等在通用开环交流调速系统中的应用较多。在交流调速的研究与制造过程中,速度的控制十分重要,能够达到准确无误的控制是十分关键的,这就需要对速度不断的检测和反馈,因此必须要建立闭环控制系统,让计算机对检测到的实际电动机的信号与用户所给定的信号不断的比较,最终达到以致的结果,这样控制,系统的精确性相比过去的开环调速得到很大的提高,也成为以后精确调速的一个发展的方向,有很大的发展市场。近十几年来,由于微机控制技术,特别是以单片机及数字信号处理器 DSP 为控制核心的微机控制技术的迅速发展和广泛应用以及大规模集成电路的应用,促使交流调速系统的控制回路由模拟控制转向数字控制。全数字化的交流调速系统已经得到普遍应用。数字