基于单片机控制的异步电动机变频调速系统的设计

基于单片机控制异步电动机变频调速系统设计摘要本文以三相沟通调速系统为基础，进行了三相异步电动机变频调速系统设计。首先，经过使用 MATLAB/SIMULINK 软件进行交-直-交变频调速系统模型搭建和仿真，得出了异步电动机在正弦脉冲宽度调制（SPWM）技术下调速结果。其次，依据所搭建系统模型，在 PROTUSE 软件中设计出基于 51 单片机控制 SPWM 变频调速系统，编制对应软件程序并进行调试和仿真，得出了不一样频率下 SPWM 调制波形。最终，经过比较两种不一样调速系统仿真结果，证实了基于 51 单片机控制异步电机变频调速 PWM 调制方法正确性和可行性。关键字： 异步电动机；变频调速；SPWM；MATLAB/SIMULINK；单片机1 概述直流电气传动和沟通电气传动在 19 世纪前后诞生，鉴于直流传动含有优越性能，高性能可调速传动大全部实行直流电机，沟通调速系统多个方案即使早已问世，并已取得实际应用，但其性能却无法和直流调速系统相匹敌。直到 20世纪 70 年代末，因为电力电子技术尤其是大功率晶闸管（可控硅）变流技术进展，研制出了体积小、重量轻、功率大、效率高静止变流装置，实现了实行电力电子变流器沟通传动系统，为三相异步电动机大范围平滑调速调整开辟了新技术路径，才使三相异步电动机在铁路牵引中应用得到关键性突破，从而得到极为快速进展。大规模集成电路和计算机控制出现，更使高性能沟通调速系统得到进展。中国友好号动车组使用三相鼠笼型异步电动机作为牵引动力，它要求列车运行安全、快速、稳定，所以对牵引电动机平滑调速和自动控制很关键，异步电动机结合电力电子技术和微机控制技术能够实现这一要求。1.1 沟通调速系统异步电动机调速方法早已为大家所熟知，基础上能够分为变极对数调速、变频调速、变转差率调速三类。这从下面异步电动机转速公式能够显著看出。n=(1−s)ns=(1−s) 60f 1p (1)式中 n ——电动机实际转速； ns——电动机同时转速； s——转差率，s=ns−nns ； f 1——供电频率； p——极对数。1.1.1 变极调速在恒定频率下，改变电动机定子绕组极对数，就能够改变旋转磁场和转子转速。若利用改变绕组接法，使一套定子含有两种极对数而得到两个同时转速，可得到单绕组双速电机；也能够在定子内安放两套独立绕组，从而做成三速或四速电机。为使转子极对数能随定子极对数改变而改变，变极电动机转子通常全部是笼型。变极调速属于有级调速，最多只能达成三、四极，而不能平滑地调速。1.1...