| [页数] 67 [字数] 31648 [目录] 摘 要 I ABSTRACT II 第一章 绪 论 1 第二章 SPWM变频调速技术 8 第三章 电动葫芦变频调速系统的硬件电路设计 14 第四章 变频调速系统的软件设计 36 第五章 系统的运行 49 第六章 关于抗干扰和电磁兼容问题的解决 54 第七章 总结与展望 59 致谢 60 参考文献 61 附录Ⅰ：主电路设计图 62 附录Ⅱ：控制电路设计图 63 [原文] 第一章 绪 论 交流变频技术自20世纪六七十年代获得突破性进展以来，一直受到高度重视，人们不断发明控制性能更佳的新控制方法。随着电力半导体器件的发展，交流电动机的速度控制产生了一场深刻的革命，而各种高性能微处理器的应用，更促使这场革命迅速步入全数字化进程，以各种电力半导体器件构成的变频器驱动交流电动机的调速系统正在取代包括直流电动机调速系统在内的各种调速系统。变频调速以其调速精度高、速度控制范围广、响应速度快、保护功能完善，过载能力强、节能显著、使用维护方便等优点，已经广泛的用于电力、运输、制造等国民经济领域。 1. 1 电动葫芦介绍及笼型转子异步电动机的特点 电动葫芦，简称电葫芦。由电动机、传动机构和卷筒或链轮组成，分钢丝绳电动葫芦和环链电动葫芦两种。通常用自带制动器的鼠笼型锥形转子电动机（属于三相异步电动机）驱动，起重量一般为0.1～80t，起升高度为3～30m。多数电动葫芦由人用按钮在地面跟随操纵，也可在司机室内操纵或采用有线（无线）远距离控制。电动葫芦除可单独使用外，还可同手动、链动或电动小车装配在一起，悬挂在建筑物的顶棚或起重机的梁上使用。 笼型转子异步电动机具有转子结构坚实、效率高、价格低、控制设备简单和维护使用方便等优点，因此在各种应用领域中使用最广泛。但这种电机的启动性能较差，即启动转矩低而启动电流很大。因此在选择使用时应考虑启动问题。 本次设计采用的电机为锥形转子三相异步电动机。常用的电动葫芦用锥形转子制动三相异步电动机型号由：YEZS、YREZ、YBFZ和YBEZX等几种。该类型电机的主要特点是利用其锥形转子的特殊结构在通电时产生磁拉力，打开制动机构，使电机正常运转。 1.2 电动葫芦存在的主要问题 电动葫芦起重机采用锥形转子电动机，集动力和制动力与一体。这种电机启动时利用电机绕组接通时产生的电磁力，将锥形部分吸引脱开，一旦电机停止，因电磁力消失，锥形部分因弹簧的作用而迅速抱闸，使电机瞬间抱闸停止...... [摘要] 电动葫芦是一种轻小型起重设备，在日常生产生活中有着广泛的应用。电动葫芦采用的是三相锥形转子电动机。这种电机的优点是安全、简单、经济，但其传统的调速方案存在着传动性能低、可靠性低、很难达到所希望的调速要求。 本文设计了一种基于SPWM波形的开环变频调速系统。本论文首先简要阐述了变频调速的基础技术，如变频调速下电动机的机械特性、SPWM控制方法的理论依据及微机实现等。接着介绍了设计变频调速系统所牵涉到的系统软硬件，并对整个系统的主电路、各种保护电路、控制电路及实现控制的软件进行了系统的分析。 主电路部分给出了整流、滤波、逆变器、IGBT驱动电路的外围器件及各个环节的参数的计算。设计时强调了系统工作的安全性，给出了具体的系统保护电路，介绍了其工作原理，并给出了比较重要的参数。控制电路以微机作为实现SPWM算法的运算核心。 本文同时还探讨了设计数字化系统所必须注意的电磁兼容性要求，给出了系统的软件、硬件、保护电路和软件抗干扰的设计方法。实验结果表明，这些设计使系统能够可靠工作，运行状态良好，达到了设计目的。 [参考文献] [1] 陈伯时主编.电力拖动自动控制系统.北京：机械工业出版社，1995 [2] 李仁定主编.电机的微机控制.北京：机械工业出版社，1999 [3] 何立民编著.单片机应用系统设计.北京：北京航空航天大学出版社，1996 [4] 王建校著.51系列单片机及C51程序设计.北京：科学出版社，2002 [5] 韩安太等编.DSP控制器原理及其在运动控制系统中的应用.北京：清华大学出版社，2003 [6] 关守箴，臧英杰著.电气传动的脉宽调制控制技术.北京：机械工业出版社，1998 [7] 张燕宾编著.SPWM变频调速应用技术.北京：机械工业出版社，1997 [8] 刘竞成主编.交流调速系统.上海：上海交通大学出版社，1984 [9] 潘新民，王燕芳编著.微型计算机控制技术.北京：人民邮电出版社，1999 [10] 孙增昕著.智能控制理论与技术.清华：清华大学出版社，广西：广西科技出版社，1997 [11] 周继华，李宏编著.现代电力电子工程.西安：西北工业大学出版社， 1998 [12] 王兆安，黄俊主编.电力电子技术.北京：机械工业出版社，2000 [13] 林忠岳著.电力电子变换技术.重庆：重庆大学出版社，1991 [14] 李序葆，赵永建.电力电子器件及其应用.北京：机械工业出版社，1996 [15] 赵良炳著.现代电力电子技术基础.北京：清华大学出版社，1999 [16] 曲永印主编.电力电子变流技术.北京：冶金工业出版社，2002 [17] 吴忠智，吴加林.变频器应用手册.北京：机械工业出版社，2002 [18] 韩安荣.通用变频器及其应用.北京：机械工业出版社，2002.6 [19] 李宏编著.电力电子设备用器件与集成电路应用指南(第2册).北京：机械工业出版社，2001 [20] 王幸之等编著.单片机应用系统抗干扰技术.北京：北京航天航空大学出版社，2000 [原文截取] 摘 要 电动葫芦是一种轻小型起重设备，在日常生产生活中有着广泛的应用。电动葫芦采用的是三相锥形转子电动机。这种电机的优点是安全、简单、经济，但其传统的调速方案存在着传动性能低、可靠性低、很难达到所希望的调速要求。 本文设计了一种基于SPWM波形的开环变频调速系统。本论文首先简要阐述了变频调速的基础技术，如变频调速下电动机的机械特性、SPWM控制方法的理论依据及微机实现等。接着介绍了设计变频调速系统所牵涉到的系统软硬件，并对整个系统的主电路、各种保护电路、控制电路及实现控制的软件进行了系统的分析。 主电路部分给出了整流、滤波、逆变器、IGBT驱动电路的外围器件及各个环节的参数的计算。设计时强调了系统工作的安全性，给出了具体的系统保护电路，介绍了其工作原理，并给出了比较重要的参数。控制电路以微机作为实现SPWM算法的运算核心。 本文同时还探讨了设计数字化系统所必须注意的电磁兼容性要求，给出了系统的软件、硬件、保护电路和软件抗干扰的设计方法。实验结果表明，这些设计使系统能够可靠工作，运行状态良好，达到了设计目的。 关键词：变压变频； 正弦波脉宽调制； AT89C52；电压型逆变器；驱动电路 ..... |
基于SPWM波形的开环变频调速系统控制电动葫芦
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