毕业论文（设计）材料题目：异步电动机变频调速控制系统设计学生姓名：xxx学生学号：xxxxxxxxx系别：电气信息工程学院专业：自动化届别：2012届指导教师：xxxword 文档 可自由复制编辑异步电动机变频调速控制系统设计学生：xxx指导教师：xxx摘 要：本文对变频调速理论、逆变技术、SPWM 产生原理进行了研究，在此基础上设计了一种新型数字化三相SPWM 变频调速系统，以8051控制专用集成芯片 SA4828为控制核心，采用IGBT 作为主功率器件，同时采用EXB840构成IGBT 的驱动电路，整流电路采用二极管，可使功率因数接近1，并且只用一级可控的功率环节，电路结构比较简单。
本文在控制上采用恒f V 控制，同时，软件程序使得参数的输入和变频器运行方式的改变极为方便，新型集成元件的采用也使得它的开发周期短。
此外，本文对SA4828三相SPWM 波发生器的使用和编程进行了详细介绍，完成了整个系统控制部分的软硬件设计。
关键字：变频调速；正弦脉宽调制；f V 控制；SA4828波形发生器Induction motor speed-adjusted system designThe student ：xxxThe teacher ：xxxxxxElectronic information and engineering institute from Huainan Normal UniversityAbstract:This thesis has a research on these technologies: Variable Voltage Variable Frequency motor drive, inverter, and the creation principle of SPWM, Based on the results of the study, I designed a system of a new digital three phases VVVF motor drive system. It uses ASIC-SA4828 controlled by 8051 as main controlling core, it uses IGBT as power device, and uses EXB840 as drive. It uses diodes as converting circuit unit, which makes power factor close to 1. Because I only need to control inverter, the whole circuit is very simple.I adopt the means of linear f V operation. At the same time, it is very convenient to input parameters or change the drive’s operating mode due to the software procedure. Moreover, owing to the advantages of the new integrated parts, it costs less time to develop this motor drive.This thesis has also detail introduced the method of the usage and the programs of the three phases SPWM wave generator SA4828. The software and the hardware of the control part in system have been completed.Keywords: variable frequency speed control ；Sine Pulse Width Modulation (SPWM)；f V operation ； SA4828 Wave Generator异步电动机变频调速控制系统设计 第 2 页目 录第一章 绪论 (3)1 课题的研究现状和意义 (3)2 变频器的动态发展趋势 (5)第二章 方案设计 (6)2.1 变频器的主电路方案 (6)2.2 系统的原理框图 (7)2.3 电动机原始参数 (8)2.4 异步电机的工作原理 (8)2.4.1 异步电机的等效电路 (8)2.4.2 异步电机的转矩 (10)2.4.3 异步电机的机械特性 (10)2.4.4 异步电机变频调速原理 (11)2.5 变频调速的控制方式 ..................................................................................................... 12 2.5.1 f V比恒定控制 (12)第三章 变频器主电路 (17)3.1主电路的工作原理 (17)3.2主电路各部分设计 (18)3.2.1交直电路设计 (18)3.2.2 直交电路设计 (19)3.2.3主电路工作原理 (20)3.2.4 主电路参数计算 (22)3.3 IGBT 及驱动模块介绍 (22)3.3.1 IGBT 简介及驱动 (22)3.3.2 EXB840的内部结构 (23)3.3.2 IGBT驱7动电u ....................................................... 第四章控制回路. (25)4.1 驱动电路 (25)4.1.1 SPWM调制技术 (25)4.1.2 SPWM波生成芯片特点和引脚 (27)4.1.3 SA4828结构及工作原理 (29)4.2 保护电路 (31)4.2.1 过、欠压保护电路设计 (31)4.2.2 过流保护设计 (33)4.3 控制系统的实现 (34)第五章变频器软件设计 (36)5.1 流程图 (36)5.2 SA4828的编程 (37)5.2.1 初始化寄存器编程 (37)5.2.2 控制寄存器编程 (39)5.3 程序设计 (40)第六章结论 (49)致谢 (50)参考文献 (50)第一章绪论1 课题的研究现状和意义近年来，电动机作为主要的动力设备被广泛的应用于工农业生产、国防科技、日常生活等各个方面，其负荷约占总发电量的60%-70%，成为用电量最多的电气设备，根据采用的控制方式不同，电动机分为直流电动机和交流电动机两大类。
其中交流电动机形式多样，用途各异，拥有数量最多。
交流电动机又分为同步电动机和异步电动机两大类，根据统计，交流电动机用电量占电机总用电量的85%左右，可见交流电动机应用的广泛性及其在国民生产中的重要地位。
电动机作为把电能转换为机械能的主要设备，在实际应用中，一是要使电动机具有较高的机电能量转换效率；二是根据生产机械的工艺要求控制和调节电动机的旋转速度。
电动机的调速性能的好坏对提高产品质量，提高劳动生产率和节word文档可自由复制编辑异步电动机变频调速控制系统设计第4 页省电能有着直接的决定性影响。
众所周知，直流电动机的转速容易控制和调节，采用转速电流双闭环直流调速系统可获得优良的静动态调速特性。
因此长期以来，在变速传动领域中，直流调速一直占据主导地位。
但是，由于直流电动机的机械式换向器和电刷存在着诸多弱点，因此有时直流调速也受到限制。
然而，采用无换向器的交流电动机组成的交流调速系统代替直流调速系统可以突破这些限制，满足生产发展对调速、传动的各种不同的要求。
20世纪60年代以后，由于生产发展的需要和节省电能的要求，促使世界各国重视交流调速技术的研究和开发。
尤其是20世纪70年代以后，由于科学技术的迅速发展为交流调速的发展创造了极有利的技术条件和物质基础。
大致体现在一下四个方面：1、电力电子的蓬勃发展促进了交流技术的迅速发展和交流调速系统装置的现代化。
2、脉宽调制（PWM）技术的发展与研究。
3、矢量交换控制技术的诞生和发展，奠定了现代交流调速系统高性能化的基础。
4、微型计算机控制技术与大规模集成电路的迅速发展和广泛应用为现代交流调速系统提供了技术手段和保障异步电机可以采用调压调速、改变极对数调速、串电阻调速、变频调速等。
在交流调速诸多方式中，变频调速是最有发展前途的一种交流调速方式，也是交流调速的基础和主干内容，变频装置有交—直—交系统和交—交系统两大类。
交—直—交系统在传统电压型和电流型变频器的基础上正向着脉宽调制PWM型变频器和多重化技术方向发展，而交—交变频器应用于低速大容量可逆系统上升趋势现代电力电子、微电子技术和计算机技术的飞速发展，以及控制理论的完善、各种工具的日渐成熟，尤其是专用集成电路、DSP和FPGA近来令人瞩目的发展，促进了交流调速的不断发展。
目前异步电机变频调速控制已经成为一门集电机、电力电子、自动化、计算机控制和数字仿真为一体的新兴学科。
交流调速技术的发展过程表明，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、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。
实践证明，交流调速系统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。
现在，交流调速系统正在逐步的代替直流调速系统，交流调速系统在电气传动领域占据统治地位已是不争的事实。
总之，交流电机调速技术的发展，特别是变频器传动本身固有的优势，必将使之应用于社会生产的各个领域，以体现出不同的功能，达到不同的目的，收到相应的效益。
因此，本论文通过对变频器的研究，对于交流变频调速系统理论的应用，有着实际的意义和一定的应用价值。
本设计所设计的题目属于间接变频调速技术。
它主要包括整流部分、逆变部分、控制部分及保护部分等。
逆变环节为三相SPWM逆变方式。
2 变频器的动态发展趋势随着变频技术的不断的发展，通用变频器以其优异的控制性能现已在调速领域、工业领域及家电产品中得到迅速推广。
此外，变频技术和变频器制造己经从传统的拖动技术中分离出来，现已成为各国在工业自动化和机电一体化领域中争强占先的阵地，而发达国家更是在该技术领域投入了极大的人力、物力、财力，逐步向高新技术行业发展。
近年来，电力电子器件的基片已从Si（硅）变换为SiC（碳化硅）,使电力电子新元件具有耐高压、低功耗、耐高温的优点；并制造出体积小、容量大的驱动装置；永久磁铁电动机也正在开发研制之中。
随着IT技术的迅速普及，以及人类思维理念的改变，变频器相关技术的发展迅速，未来主要朝以下几个方面发展：（1）网络智能化智能化的变频器可以进行故障自诊断、遥控诊断以及部件自动置换，从而保证变频器的长寿命。