異步電機變頻調速PWM控制電氣工程

太 原 理 工 大 學畢 業 設 計 ( 論 文 ) 任 務 書畢業設計(論文)題目：基于 MCS—51 單片機的異步電動機變頻調速—f=45,N=27,M=0.8一、 畢業設計(論文)任務1.掌握異步電動調速的工作原理、機械特性；2.掌握異步電動機變頻調速原理、分類，熟練 PWM 調制方法原理、采樣方法及其類型；3.掌握 51 單片機的基本原理，包括中斷、指令、I／O 口、定時器等；4.在 MATLAB 環境下搭建交—直—交變頻調速仿真模型并進行系統仿真；5.設計 MCS-51 單片機最小系統，編制相應軟件程序，進行調試，得出正確結果。二、畢業設計(論文)內容1.課題背景及其相關原理2. MATLAB 仿真3.PWM 波形計算3.51 單片機編程仿真4.單片機電路板設計5.結論三、基本數據：1.異步電動機：電源相電壓 U= 220V,負載轉矩 TL=0N.m，極對數P=2，額定功率 P= 4KW，頻率 f=50HZ2.變頻調速：輸出頻率 f=45Hz,載波比 N=27，調制度 M=0.93.控制方式：MCS-51 單片機四、學生應交出的設計文件(論文)：1. 單片機電路板一塊2. 畢業設計論文一份五、主要參考文獻(資料)：1、王兆安，黃俊．電力電子技術．機械工業出版社．2005．32、陳伯時，電力拖動控制系統．北京：機械工業出版社．2003(7),147-1873、張愛玲，李嵐，梅麗風．電力拖動與控制．北京：機械工業出版社．2003(50),45-804、王兆安，黃俊，電力電子技術．北京：機械工業出版社．2000.132-1655、Botten S L,Whitley C R,King A D.Flight control actuation technology for next generation all electric aircraft 〔 J 〕.Technology Review Journal．2000,8(2),55-68 專業班級 電氣 0706 班 學生 要求設計(論文)工作起止日期 2011 年 3 月到 2011 年 6 月 指 導 教 師 簽 字 日期 教 研 室 主 任 審 查 簽 字 日期 系 主 任 批 準 簽 字 日期 基于 51 單片機的異步電機變頻調速 PWM 調制方法研究—f=45，N=27,M=0.9摘要以三相異步電動機調速系統為基礎，闡述了基于 8 位單片機 MCS-51 為 PWM 控制，配合采用 IGBT 為主動功率器件完成三相異步電動機的 PWM 交流變頻調速。此調速系統充分利用了 MCS-51 單片機 12MHz 主頻，為產生精準的 PWM 控制波形提供了良好的硬件基礎。在此控制方式中，采用規則采樣法，用正弦波來調制等腰三角形，從而得到一系列的等幅不等寬的 PWM 波形。在逆變器主電路中， 6 個 IGBT 的導通和關斷由 MCS-51 單片機 P1 口輸出的控制字決定，其中控制字是通過波形調制圖上各項電壓在每一個時間段上的高低電平來確定的。另外，本文還介紹了 MCS-51 單片機的結構、中斷系統和定時器的使用。最后通過編寫 MCS-51 單片機控制的主程序和中斷程序來實現正弦脈沖寬度調制，方便的實現變頻調速。通過 MATLAB 仿真可以得到PWM 變頻調速的結果，最后和通過單片機產生 PWM 控制波所得到的實驗結果一致，進一步證明了基于 51 單片機的異步電動機變頻調速 PWM 調制方法的正確性和可行性。關鍵詞：MCS-51 單片機；變頻器；調速系統 Study at Asynchronous Motor of Variable Frequency by PWM Modulation Based on 51 Microcontroller Control———f=45,N=27,M-0.9AbstractTo three-phase asynchronous motor speed control system based on MCS-51 based 8-bit single-chip for PWM control of the core，coupled with the use of IGBT-based power device to complete three-phase asynchronous PWM AC variable frequency motor speed control.Take full advantage of the speed control system of MCS-51 single-chip frequency of up to 12MHz，in order way，we use the rule to adopt ，use the sine wave to modulate the waist triangle and get a series of wave according to the equivalent area-theory， the PWM of sine expected are equivalent.In the main circuit of the inverter,the open and shut of every thyistor is determined by the controlling word of MCS-51，andthecontrol word is determined by the high-low voltage of each phase voltage on the chart of wave brewage in every period of time.Moreover，this article also introduces the MCS-51 micro controller structure，the interruption system and the timer.Finally，through compiling the main procedure and the interruption procedure，we change the power source frequency of the converter，and through the results produced by MCU control PWM，the experimental results proved the 51-series microcomputer based on asynchronous motor inverter PWM correctness and feasibility of the .Keyword: Inverter;PWM;Variabl

總結

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