一種交流異步電機(jī)變頻調(diào)速器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種交流異步電機(jī)變頻調(diào)速器，包括微處理器模塊、驅(qū)動(dòng)電路和逆變電路；微處理器采用8051的單片機(jī)，與SPWM波發(fā)生器SA4828芯片連接。本設(shè)計(jì)通過(guò)變壓變頻實(shí)現(xiàn)對(duì)交流異步電機(jī)的調(diào)速，由單片機(jī)控制SA4828芯片產(chǎn)生正弦脈寬調(diào)制波SPWM以驅(qū)動(dòng)電機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)的轉(zhuǎn)速控制。
【專利說(shuō)明】-種交流異步電機(jī)變頻調(diào)速器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種交流異步電機(jī)變頻調(diào)速器，尤其是基于單片機(jī)控制的變壓變頻調(diào) 速裝置。

【背景技術(shù)】
[0002] 交流異步電機(jī)因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，體積小，重量較輕，價(jià)格便宜，維護(hù)方便等特點(diǎn)，在生 產(chǎn)和生活中得到了廣泛地應(yīng)用。與其他類型電機(jī)相比，交流異步電機(jī)的市場(chǎng)占有率始終居 第一位。然而，長(zhǎng)期W來(lái)，交流異步電機(jī)的調(diào)速始終是一個(gè)不好解決的問(wèn)題。直到二十世紀(jì) 走十年代，由于計(jì)算機(jī)的產(chǎn)生，W及二十年來(lái)新型快速的電力電子元件的產(chǎn)生，才使交流異 步電機(jī)的調(diào)速成為可能，并得到迅速的普及。目前交流異步電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)已經(jīng)廣泛應(yīng)用 于數(shù)控機(jī)床、風(fēng)機(jī)、粟類、傳送帶、給料系統(tǒng)、空調(diào)等設(shè)備的電力源和運(yùn)動(dòng)源，并起到節(jié)省電 能，提高設(shè)備自動(dòng)化，提高產(chǎn)品質(zhì)量的良好效果。
[0003] 年代提出有關(guān)理論，60年代第一代電力電子原件半控的晶間管誕生，70年代研制 出第二代電力電子器件口極關(guān)斷晶間管、雙極型晶體管和功率場(chǎng)效應(yīng)管該些全控制器件的 應(yīng)用解決了調(diào)速裝置要減少設(shè)備、縮小體積、降低成本、提高效率、消除噪聲等問(wèn)題，才 使交流調(diào)速獲得了飛速發(fā)展。發(fā)明矢量控制和微機(jī)控制后，用軟件實(shí)現(xiàn)矢量控制算法，使硬 件電路規(guī)范化，從而降低了成本，提高了可靠性，而且還有可能進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)更復(fù)雜的控制技 術(shù)。
[0004] 交流調(diào)速優(yōu)越性表現(xiàn)在W下幾個(gè)方面；1、節(jié)能；過(guò)去交流電機(jī)本身不調(diào)速，不得 不依賴擋板和閥口來(lái)調(diào)節(jié)送風(fēng)和供水的流量，浪費(fèi)電能，換成交流調(diào)速系統(tǒng)，每臺(tái)風(fēng)機(jī)、水 粟平均約可節(jié)能20 %。工業(yè)鍋爐鼓風(fēng)機(jī)所用的恒速電動(dòng)機(jī)改為調(diào)速電動(dòng)機(jī)，可節(jié)能30 %? 38%。另外空調(diào)，新型供水裝置使用交流調(diào)速節(jié)能相當(dāng)可觀；2、交流調(diào)速實(shí)現(xiàn)電機(jī)的無(wú)級(jí)調(diào) 速，提高產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)量；3、交流調(diào)速與新型電力電子技術(shù)和微機(jī)技術(shù)結(jié)合，提高了設(shè)備的 自動(dòng)化。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的在于設(shè)計(jì)一種基于單片機(jī)控制的對(duì)交流異步電機(jī)進(jìn)行變壓變頻調(diào) 速的裝置。
[0006] 本發(fā)明的目的是該樣實(shí)現(xiàn)的： 一種交流異步電機(jī)變頻調(diào)速器，它是由微處理器模塊、驅(qū)動(dòng)電路和逆變電路組成，所述 的微處理器模塊連接驅(qū)動(dòng)電路，驅(qū)動(dòng)電路連接逆變電路。
[0007] 所述的微處理器模塊采用8051的單片機(jī)，與SPWM波發(fā)生器SA4828芯片連接，所 述的逆變電路電路包括整流器、逆變器；采用間接變壓變頻裝置先將工頻交流電通過(guò)整流 器變成直流電，再經(jīng)過(guò)逆變器將直流電變換成可控頻率的交流電；電流指示燈LP指示電源 通斷，并在電源斷開時(shí)，作為濾波電容化放電通路和指示；Rc是制動(dòng)電阻，制動(dòng)時(shí)，通過(guò)控 制電路使開關(guān)管Tc導(dǎo)通，形成放電回路，電阻Rl?R6,電容Cl?C6,二極管D7?D12組 成緩沖電路。
[0008] 本發(fā)明的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及有益效果： 1、該發(fā)明針對(duì)交流電機(jī)的轉(zhuǎn)速控制，采用單片機(jī)作為控制核也，具有可靠性高、成本 低、維護(hù)方便的優(yōu)點(diǎn)。
[0009] 、采用SA4828芯片作為SPWM波發(fā)生器，適應(yīng)性強(qiáng)、精度高，對(duì)轉(zhuǎn)速的控制效果好。
[0010] 、各個(gè)系統(tǒng)W及各個(gè)模塊之間采用串口通信協(xié)議，保證了信號(hào)傳輸?shù)姆€(wěn)定性。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0011] 圖1為本發(fā)明的系統(tǒng)連接示意圖。
[0012] 圖2為本發(fā)明的變頻器電路原理圖。
[0013] 圖3為本發(fā)明的整體電路原理圖圖。

【具體實(shí)施方式】
[0014] 下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的原理和具體連接關(guān)系做更詳細(xì)地描述： 結(jié)合圖1，圖1是本發(fā)明的系統(tǒng)原理結(jié)構(gòu)圖； 一種交流異步電機(jī)變頻調(diào)速器，其特征在于；它是由微處理器模塊、驅(qū)動(dòng)電路和逆變電 路組成，所述的微處理器模塊連接驅(qū)動(dòng)電路，驅(qū)動(dòng)電路連接逆變電路。
[0015] 所述的微處理器模塊采用8051的單片機(jī)，與SPWM波發(fā)生器SA4828芯片連接，所 述的逆變電路電路包括整流器、逆變器；采用間接變壓變頻裝置先將工頻交流電通過(guò)整流 器變成直流電，再經(jīng)過(guò)逆變器將直流電變換成可控頻率的交流電；電流指示燈LP指示電源 通斷，并在電源斷開時(shí)，作為濾波電容化放電通路和指示；Rc是制動(dòng)電阻，制動(dòng)時(shí)，通過(guò)控 制電路使開關(guān)管Tc導(dǎo)通，形成放電回路，電阻Rl?R6,電容Cl?C6,二極管D7?D12組 成緩沖電路。
[0016] 通過(guò)逆變器的控制規(guī)律來(lái)控制H只逆變管的導(dǎo)通與關(guān)斷，把直流電逆變成矩形H 相交流電；采用正弦波脈寬調(diào)制矩形H相交流電輸出為波形接近正弦波的H相交流電；正 弦波的頻率和幅值是可控制的，改變正弦波的頻率，就可W改變輸出電源的頻率，從而改變 電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速；改變正弦波的幅值，也就改變了正弦波與載波的交點(diǎn)，使輸出脈沖系列的寬 度發(fā)生變化，從而改變輸出電壓，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)交流異步電機(jī)的變頻變壓調(diào)速。
[0017] 圖2為本發(fā)明的變頻器電路原理圖； 本設(shè)計(jì)用間接變壓變頻裝置，先將恒壓恒頻的工頻交流電通過(guò)整流器變成直流電，再 經(jīng)過(guò)逆變器將直流電變換成可控頻率的交流電；D1-D6組成H相全波整流電路，對(duì)H相交 流電進(jìn)行全波整流，整流后的直流電壓；電容化濾除整流后的電壓波紋，并在負(fù)載變化時(shí) 保持電壓平衡。當(dāng)變頻器通電時(shí)，增加限流電阻Ra,延時(shí)一段時(shí)間后，通過(guò)控制電路使開關(guān) JK閉合，限流電阻短路；開關(guān)管Tl?T6組成H相逆變橋，將直流電逆變成頻率可調(diào)的矩形 波交流電，逆變管選擇絕緣柵雙級(jí)晶體管IGBT ;電阻Rl?R6,電容Cl?C6,二極管D7? D12組成緩沖電路，來(lái)保護(hù)逆變開關(guān)。
[001引圖3為本發(fā)明的整體電路原理圖； 8155芯片在與8031單片機(jī)連接時(shí)P2. 6接8155的CE, P2. 0接8155的I0/M ;8155的 256 個(gè)單元的地址是 BFOOH ?BFFFH，地址分配是；BFOlH PA 口；BF02H PB 口；BF03H PC 口； BF04H計(jì)數(shù)長(zhǎng)度低8位；BFO甜計(jì)數(shù)長(zhǎng)度高6位及輸出方式選擇。DAC0832 D/A轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn) 換結(jié)果為一對(duì)差動(dòng)電流IOl和102輸出，并且片內(nèi)帶輸入數(shù)字鎖存器，與8031接成單緩沖 方式，正弦信號(hào)的幅值控制DAC0832引腳Fwr電壓。
【權(quán)利要求】
1. 一種交流異步電機(jī)變頻調(diào)速器，其特征在于：它是由微處理器模塊、驅(qū)動(dòng)電路和逆 變電路組成，所述的微處理器模塊連接驅(qū)動(dòng)電路，驅(qū)動(dòng)電路連接逆變電路。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種交流異步電機(jī)變頻調(diào)速器，其特征在于：所述的微處理 器模塊采用8051的單片機(jī)，與SPWM波發(fā)生器SA4828芯片連接，所述的逆變電路電路包括 整流器、逆變器；采用間接變壓變頻裝置先將工頻交流電通過(guò)整流器變成直流電，再經(jīng)過(guò)逆 變器將直流電變換成可控頻率的交流電；電流指示燈LP指示電源通斷，并在電源斷開時(shí)， 作為濾波電容Cr放電通路和指示；Rc是制動(dòng)電阻，制動(dòng)時(shí)，通過(guò)控制電路使開關(guān)管Tc導(dǎo) 通，形成放電回路，電阻R1?R6,電容C1?C6,二極管D7?D12組成緩沖電路。
【文檔編號(hào)】H02P27/08GK104362934SQ201410689639
【公開日】2015年2月18日 申請(qǐng)日期:2014年11月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月26日
【發(fā)明者】王永剛, 胡晶 申請(qǐng)人:哈爾濱金都太陽(yáng)能科技有限公司