基于8098单片机的SPWM变频调速系统设计.docx

《基于8098单片机的SPWM变频调速系统设计.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《基于8098单片机的SPWM变频调速系统设计.docx（4页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、基于8098单片机的SPWM变频调速系统设计传动网导语：近火的环境下，直流拖动是不可能的，采用晶闸管沟通调速振动和噪声大，故障多，无法保证正常消费。采用文中系统拖动转炉，实现了调速系统的各项指标要求，同时，系统具有故障率低，操纵方便等特点。目前，高性能的沟通调速系统的研究和开发引起各国学者的高度重视，并得到越来越深化的研究。而所选用微处理器、功率器件及产生PWM波的方法是影响沟通调整系统性能好坏的直接因素。本文介绍了一种以8098单片机为控制器、以智能功率模块IPM为开关器件的变频调速系统，此控制系统硬件电路的标准化程度高，制作本钱低，且不受器件温度漂移的影响：其控制软件可以进展逻辑判定和复杂

2、运算，可以实现不同于一般线性调节的最优化、自适应、非线性、智能化等控制规律，而且更改起来灵敏方便。正弦波脉宽调制(SPWM)技术1SPWM控制技术原理由于PWM变换用具有功率因数高、可同时实现变频变压及抵抗谐波的特点，因此在沟通传动及其他能量变换系统中得到广泛应用。最常用的PWM技术为正弦波脉宽调制技术，即SPWM控制技术。SPWM控制技术原理如图1所示。以正弦波作为逆变器输出的期望波形，以频率比期望波高得多的三角波作为载波，并用频率和期望一样的正弦波作为调制波，当调制波与载波相交时，由它们的交点确定逆变器开关器件的通断时刻，进而获得在正弦调制波的半个周期内呈两边窄中间宽的一系列等幅不等宽的矩

3、形波。按照波形面积相等的原那么，每一个矩形波的面积与相应位置的正弦波面积相等，因此这个序列的矩形波与期望的正弦波等效。采用SPWM控制技术的显著优点是：由于电动机的绕组具有电感性，因此，尽管电压是由一系列的脉冲构成的，但通入电动机的电流却特别逼近正弦波。SPWM波的实现方法SPWM波可通过模拟电路、数字电路或者专用集成芯片等硬件电路实现，也可用微型计算机通过软件生成。怎样计算SPWM的开关点，是SPWM信号生成的一个难点，也是当前人们研究的一个热门课题。生成SPWM波的方法有多种，但其目的只有一个，尽量减少逆变器的输出谐波分量和计算机的工作量，使计算机能更好地完成实时控制任务。在模拟电子电路中

4、，SPWM波的实现方法采用正弦波发生器、三角波发生器和比拟器来实现;改成数字控制后，开场时只是把同样的方法数字化，称作自然采样法。自然采样法的运算比拟复杂，在工程上更实用的是简化后的规那么采样法。文中采用8098单片机通过等面积法实现SPWM波的生成。SPWM变频调速系统组成1系统总体组成框图为了使变频调速系统获得较为理想的静、动态特性，同时，系统的组成又不至于太复杂，采用转差频率控制方式，如图2所示。系统由主电路和控制电路组成。主电路智能功率模块IPM采用6只绝缘栅双极晶体管IGBTVT1VT6构成。绝缘栅双极晶体管属于第二代自关断器件，它综合了MOSFET和GTR的优点，由它构成的功率变换

5、器线路简单，控制方便，输出电压纹波小，是当前最有应用前景电力电子器件。驱动电路采用高速型EXB850驱动模块。控制电路用8098单片机实现SPWM波的生成，M/T高精度测速及闭环控制。2、8098控制系统组成8098单片机具有丰富的硬件资源，除具备一般单片机具有的中断系统、定时计数器、串行及并行输入/输出接口外，还包含有高速输入/输出口HIS/HSO，软件定时器，片内数据转换A/D及D/A等；具有较强的软件处理才能及较高的运算处理速度，很合适作为高性能沟通变频调速系统的SPWM生成与输出、调节器运算和数据处理用的核心器件使用。实现SPWM变频调速的8098控制系统的硬件电路如图3所示。控制系统由8098单片机、地址锁存器74LS373、外部8KEPROM2764、用于扩展输入/输出接口芯片8279、键盘和显示器、地址译码器74LS138和SPWM波的反相及延时电路等组成。其中8098的最小系统完成SPWM的生成、M/T测速及闭环控制，并在最小系统的根底上利用8279扩展了键盘/显示电路，完成命令/数字键的输入及有关数据的输出显示。