基于单片机的感应电动机的PWM变频调速的系统设计毕业设计论文.doc

上传人:文库蛋蛋多 文档编号:3939916 上传时间:2023-03-28 格式:DOC 页数:32 大小:873KB
返回 下载 相关 举报
基于单片机的感应电动机的PWM变频调速的系统设计毕业设计论文.doc_第1页
第1页 / 共32页
基于单片机的感应电动机的PWM变频调速的系统设计毕业设计论文.doc_第2页
第2页 / 共32页
基于单片机的感应电动机的PWM变频调速的系统设计毕业设计论文.doc_第3页
第3页 / 共32页
基于单片机的感应电动机的PWM变频调速的系统设计毕业设计论文.doc_第4页
第4页 / 共32页
基于单片机的感应电动机的PWM变频调速的系统设计毕业设计论文.doc_第5页
第5页 / 共32页
点击查看更多>>
资源描述

《基于单片机的感应电动机的PWM变频调速的系统设计毕业设计论文.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《基于单片机的感应电动机的PWM变频调速的系统设计毕业设计论文.doc(32页珍藏版)》请在三一办公上搜索。

1、华东交通大学理工学院Institute of Technology. East China Jiaotong University毕 业 设 计Graduation Design ( 2010 2014 年) 题 目 基于单片机的感应电动机PWM变频调速系统设计 分 院: 电气与信息工程分院 专 业: 电气工程及其自动化 华东交通大学理工学院毕业设计(论文)原创性申明本人郑重申明:所呈交的毕业设计(论文)是本人在导师指导下独立进行的研究工作所取得的研究成果。设计(论文)中引用他人的文献、数据、图件、资料,均已在设计(论文)中特别加以标注引用,除此之外,本设计(论文)不含任何其他个人或集体已经发

2、表或撰写的成果作品。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式表明。本人完全意识到本申明的法律后果由本人承担。毕业设计(论文)作者签名: 日期: 年 月 日毕业设计(论文)版权使用授权书本毕业设计(论文)作者完全了解学院有关保留、使用毕业设计(论文)的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交设计(论文)的复印件和电子版,允许设计(论文)被查阅和借阅。本人授权华东交通大学理工学院可以将本设计(论文)的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编毕业设计(论文)。(保密的毕业设计(论文)在解密后适用本授权书) 毕业设计(论文)作者签名: 指

3、导教师签名:签字日期: 年 月 日 签字日期: 年 月 日摘 要 在电力电子器件制造技术和电力电子控制技术不断飞速发展的今天,得益于变频器的发展,电机的变频调速在理论研究和实际应用中得到了飞速的发展。变频调速不仅在调速的性能上面得到了跨越式的提高,同时在控制技术和补偿技术方面也得到的质的飞跃,控制策略的提升和简化使得电机的变频调速成为当今主要的调速方式。得益于此,再加上交流电机没有换向器以及结构简单等因素从而导致现代交流电机有取代直流电机的趋势。鉴于变频调速的很多优点,所以这种调速方式也越来越成为了交流调速的主要趋。交流调速系统是一个比较复杂的系统,整个系统包含了交流电机、逆变器、供电电压等主

4、电路以及检测电路、驱动电路和整个控制系统。为了实现变频调速,还必须研究交流电机的动态数学模型,并对此进行坐标变换。交流调速系统中的交流电机、逆变器和供电电源是主电路系统中不可缺少的部分;然后控制系统的核心是整个控制电路部分,这里面的核心又是智能控制芯片,这里我们使用的是52系列的单片机AT89S52,还包含了脉冲发生电路SA4828智能芯片电路,同时包括一些较少的外围硬件设备,因为采用了单片机作为控制核心,所以整个电路的硬件设计简洁,对于脉冲输出和反馈控制等方式也灵活,只需要改变程序就可以了,本设计的电机对象是一个感应电机,我们主要完成该电机的调速。控制系统设计的任务主要完成了SA4828智能

5、芯片的介绍、主电路(交流电机、逆变器、驱动电路和供电电源)、调速控制策略、逆变器缓冲和保护电路的硬件设计以及52单片机的程序设计。关键词:AT89S52单片机;SA4828智能芯片;交流电机变频调速;脉冲宽度调制Abstract In power electronic device manufacturing technology and the continuous rapid development of power electronic control technology, thanks to the development of frequency converter, freque

6、ncy control of motor speed of the motor in the theoretical research and practical application of rapid development. Frequency control of motor speed above the performance of the speed regulation not only have improved by leaps and bounds, at the same time in control technology and compensation techn

7、ology has also been qualitative leap, improve and simplify the control strategy of the motor frequency control of motor speed become the main way of speed adjustment. Thanks to this, coupled with ac motor without commutator as well as the simple structure and so on factors leading to the modern ac m

8、otor has a tendency to replace the dc motor. In view of the many advantages of frequency control of motor speed, so this way of speed control is becoming more and more becomes the primary communication speed.Ac speed regulating system is a complex system, the whole system consists of ac motor, inver

9、ter, power supply voltage of main circuit and detection circuit, drive circuit, and the whole control system. In order to achieve the frequency control of motor speed, but also must study the dynamic mathematical model of ac motor, and to coordinate transformation. Ac speed regulation system of ac m

10、otor and inverter and power supply is an integral part of the main circuit system; And control system is the core of the whole control circuit part, here is the core of intelligent control chip, here we are using AT89S52 in single chip microcomputer control system, also contains a pulse generating c

11、ircuit intelligent chip SA4828 circuit, including some of the less peripheral hardware devices at the same time, because of using the single chip microcomputer as control core, so the whole circuit of the hardware design is concise, for pulse output and feedback control methods such as flexible, onl

12、y need to change the program, the design of motor object is an induction motor, we mainly completed the motor speed control. The main task of control system design completed intelligent chip SA4828 is introduced, the main circuit (ac motor and inverter, driver circuit and power supply), speed regula

13、tion control strategy, buffer and protection circuit of the inverter 52 microcontroller hardware design and program design. Key words: AT89S52 single chip microcomputer; Intelligent chip SA4828; Ac motor frequency control of motor speed; Pulse width modulation目 录中文摘要I英文摘要II目 录III绪 论11.1 变频器简介11.2 国内

14、外变频技术的发展现状11.2.1 国内变频调速技术发展概况11.2.2 国外变频调速技术发展概况21.3 课题研究的意义22 基于单片机的感应电机PWM变频调速的基本原理42.1 变频调速基本原理42.1.1 变频器基本结构42.1.2 变频器调速控制方式42.2 SPWM控制简介42.2.1 单极性PWM控制方式52.2.2 双极性PWM控制方式52.3 闭环控制原理63 系统硬件设计73.1主电路设计73.1.1 主电路硬件结构73.1.2 三相电压型逆变电路83.2 AT89S52主控制模块93.2.1 主要特性93.2.2 管脚说明103.3 SPWM波发生模块103.3.1 SA48

15、28的引脚分析113.3.2 SA4828内部结构113.3.3 SA4828初始化编程133.4 其它模块设计153.4.1 驱动电路设计153.4.2 保护电路设计154 系统软件设计16总 结19参考文献20致 谢21第1章 绪 论近些年来,伴随工业水平的快速发展,交流异步电机的使用也越来越广,这也表明对电机的速度调节越来越重要,而为了获得好的调速性能,一般采用PWM变频调速方式。在工业应用中,一般偏向廉价性能,故这里采用单片机作为控制单元。1.1 变频器简介在工业生产上对变频调速要较多的要求,其中重要的因素主要有响应的快慢、系统是否稳定、动态特性是否好。在好多的研究和实践领域,比如国防

16、、冶炼、制造、石油、汽车、起重等行业,对电机的调速有着很大的重要性。但是越好的调速系统控制越复杂,变化因素也很多,而且对理论知识要求也很高,所以在系统设计的时候就需要很好的实践经验和自动控制的理论基础。对交流异步电机完成变频调速的设备为变频调速器,其作用是把电网输出的稳定不变的频率与电压的交流电转变为可变的电压和频率VVVF的交流电,以此达到对电机的无级调速控制。当前的市场上最主要有两种类型的变频器:交-直-交和交-交变频器,图1-1说明了两种变频器的简要结构。所谓的交交变频器,即AC/AC变频器,是直接采用正组和反组整流器把电网电压经过正组或反组整流器之后拼接在一起,从而组成电压幅值和频率大

17、小都可调的交流电,只能降频不能升频,效率较高,中间没有滤波环节,所以又把这种变频器叫做直接变频器。而交直交变频器是首先把电网输出的交流电能变换成为直流电,通过中间滤波环节后,再经过逆变器,最后转变为可变频和变压的交流电,故被称为间接型变频器。对比这两种变频器,间接变频器因为中间过程较多,所以控制复杂点,而且多级的效率叠加使得中的效率不高,但是这种方式的变频范围可以加大;对于直接变频器因为采用直接变换,所以可以得到高的工作效率,也不容易出问题,但是频率可调节的范围就减小了,这种方法大多在容量大频率低的场合。(a) 交-交变频器 (b)交-直-交变频器图1-1 变频器的两大类1.2 国内外变频技术

18、的发展现状1.2.1 国内变频调速技术发展概况作为发展中国家的我国,在自主研发能力上与发达国家还有很大的差距,到现在为止,在变频调速的研发上我国的技术水平相当与发达国家几十年前。随着时代进步,我国现在也有好多公司已经引进国外先进技术,然后进入自主研发阶段,但是总体而言,在研发和产品生产方面水平还是很低,很大程度上需要国外的先进技术1-2。总而言之,如今处于发展中国家的我国与技术成熟先进的一些发达国家相对比较,我们仍然还落后10到15左右,即使我们有较为丰富的人员,也有一定的物力,但是不够集中。而在大型功率电机等变频调速的技术方面,国家内部如今仍只有为数不多的科研单位有能力造出来,在智能化及系统

19、可靠性上与国外相比还有相当的差距,而且相关的配套产业及行业比较落后,市场面很窄,性能和制造行业水平一般。在中等容量的变频上,我们国家主要都是采用V/F的控制方式,只有很少的部分使用的是矢量控制方式。关于变频器的设备所用的半导体器件的制造行业国内几乎没有1。1.2.2 国外变频调速技术发展概况在大功率电机变频调速技术阶段,ABB提供一个独立的容量约60000千瓦的设备用于抽水蓄能电站。在小功率交流变频调速技术,日本的富士山是转换器独立的最大容量700千伏安。在二级电力变频调速技术,西门子Simovert产生了电流型晶闸管变频调速装置容量10 - 2600 kva,Simovert PGTO PW

20、M变频调速装置可用于100 - 900 kva能力,现在意识到智能控制系统,用于泵传动,电动机车,粉丝,等大型电力设备交流变频调速技术,法国的阿尔斯通已经可以完成单机容量30000千瓦的电力传动装置用于船舶推进系统。基于IGBT逆变器产生了系列产品,其控制系统也实现了一个全面的数字1-5。国外的交流变频调速技术在高速发展下存在以下特点2:(1)市场需求量较大。伴随工业自动化程度的逐步提高和全球化能源短缺,变频器技术已广泛地应用在机械、化工、纺织、冶金、造纸、食品等行业,在水泵、风机等设备中应用广发,并取得了显著的经济效益。(2)大容量器件发展。近些年来高电压、大电流的IGBT、GTR、IGCT

21、、GTO 等器件的面世,使得高压、大容量变频器产品的生产和应用成为现实。(3)自动控制理论和微电子的发展。自动控制领域的理论知识对于变频调速有着很大的影响力,因为变频调速中的转矩控制,矢量控制,迷糊控制,重复控制,磁通控制等等新的控制理论是变频调速性能好坏的一个决定因素;而微处理器的发展为控制提供了更大的方便,例如控制器的位数的提升,还有一些专用高速处理芯片DSP、FPGA等的发展,为变频调速的更好精度、更加多功能和全自动化实现提供了越来越多的可能2,6,7。1.3 课题研究的意义在工农业领域上广泛采用交流异步电机,因为该电机构造简单,检修方便,但是随着现在工农业的不断改进,需要电机完成更多的

22、功能,好多的领域都需要电机可以根据不同的负载等情况自动调节运行的转矩和速度等等。以前,对于调速要求比较高的场合,可以采用直流电机,但是直流电机有明显的缺陷,容量不大,转矩小,还有它采用了换向电刷,这个很容易损坏而且工作过程中会有火花,很不安全。后来,依据交流电机的特性,完成了传统交流电机的一种新的调速方式,是通过转子回路串电阻完成分段的调速控制,这种调速方式很耗能,而且装置性能不好,技术落后,存在很多的问题,所以使得异步电机在市场上不能得到大面积的推广。所以对于感应电机的可靠调速控制,需要一种更加优良的控制方式,有更好的保障。就计算机控制技术在工业现场应用情况而言,微处理器是目前作为工业控制应

23、用中最理想的机型,它是采用计算机数字控制技术、按照设计人员事先编好的并储存在计算机内部的一段程序代码来完成设备的的相应操作控制7,8。采用智能芯片,例如单片机的控制,具有硬件电路简洁、软件设计灵活性强、程序代码调试方便、硬件设施和软件的维护量小等特点。 微处理器,包括了单片机在内,逐渐在代替传统的模拟电路来用作交流电机和直流电机的控制器,单片机具有以下特点:(1)程序代码能够大大简化实际电路装置。传统的模拟电路如果要实现某个逻辑控制,学过模电的读者都会知道需要很多电子元器件,众多的电子元器件会导致实际电路更复杂,设备装置体积庞大,而且可靠性能不高,容易故障。采用数字单片机微处理器实现某个逻辑控

24、制,我们只需要通过软件写一个行代码即可实现。(2)由于单片机是属于智能元件,能够编程,那么可以有效的提供人与机机器之间的交互,设计人机交互界面,便于操作人员操作。(3)单片机数字化能够很容易的完成较为复杂的逻辑和算术控制功能。单片机微处理器拥有强大的逻辑运算处理性能、具有运算速度快、运算结果精度高,而且还拥有大容量的可编程逻辑存储单元和flash单元。以上这些优点使得单片机能够实现现代设备较为复杂的控制算法。(4)单片机具有很好的操作灵活性及多功能适应性。单片机作为一种数字处理器,它的控制方法以及控制策略都是由设计人员事先编写程序软件来实现的。一旦设备不符合要求,常常做的方法是改变控制策略,但

25、是主电路的硬件设施和接线结构一般是不需要修改的,也就是说,我们只须对下载在单片机内部的程序进行修改即可,于是在设备系统的调试器件和升级器件,不需要改变设备,也可以不断测试系统的参数,选择功能更好,性能最优的方案,因此,操作十分的方便。 在工业应用中的计算机一般采用的是PC机,当采用多核处理器时,该计算机具有运行速度很快,能够实现在线实时控制,同时,还可以很方便的进行软件测试。由于这种计算机的功能是相当的强大,于是导致工业计算机的价格非常昂贵,同时工业计算机的体积非常的大,那么工业计算机一般是只应用在在大型的控制系统中。而单片机微型处理器就是不一样的数字信号处理芯片,虽然单片机的芯片体积很小,但

26、是内部的集成度是很高的,这样一个很小芯片集成了上亿个晶体管,不仅可以完成定时功能、中断功能、通信功能、采样功能等等,还能实现与其他微型处理器的交互运行,其本质就是一个微型的计算机控制芯片。基于以上优势,本课题设计的系统需要实现的感应电机PWM变频调速功能,为此,我们可以选用单片机芯片,考虑到单片机的型号,我们选用AT89S52单片机芯片。2 基于单片机的感应电机PWM变频调速的基本原理2.1 变频调速基本原理2.1.1 变频器基本结构变频器可以分为四个部分,如图2-1所示。常用的变频器主要包括主回路完成主要功能和控制回路完成系统的控制。主电路主要是为感应电机提供变频电源的控制信号,有三个部分:

27、平波、逆变和整流电路。图2-1 变频器结构简图2.1.2 变频器调速控制方式变频调速是通过改变电机定子绕组供电的频率来达到调速的目的。 (2.1)变频器的控制方式有下面两大类:1.普通控制型V/F变频器(1)市场上常用的V/F变频器采用的是开环的控制方式。这种控制方式很简单,都没有速度的反馈,所以响应速度也慢,电机可以使用标准的异步电机,通用性比较好,性价比也高,所以在常用的变频器上多半采用这种方法。(2)具有固定磁通功能的V/F变频器使用反馈磁通的方式使得感应电机的三相正弦电流产生一个空间的圆形旋转磁场,这样就会有一个固定的电磁转矩,这是为了解决经典V/F变频器在V/F值上调整苦难这一个问题

28、,这样控制方式我们叫做磁链跟踪控制。有时我们也把这种控制方式称为空间电压矢量控制,因为磁链的踪迹是由电压矢量相加获得。2.矢量控制方式矢量控制方式的基本思想是:参考直流电机的调速,让控制感应电机也可以像直流电机一样控制来两个独立的调速,将矢量分为无速度控制和有速度控制或者所闭环转矩矢量控制。2.2 SPWM控制简介脉冲宽度调制作为模拟控制方式的一类,其依据负载的相应改变来调制晶闸管基极或MOS管栅极的偏置信号,来实现晶闸管或MOS管导通时间长短的变化,从而完成开关电源输出电压的改变。该方式可以使电源的输出电压在工作情况发生变化时保持不变,是借助微处理器的数字信号控制模拟电路的一种可行的技术。P

29、WM控制技术的控制方式简单,且具有动态响应好和灵活的优点,故是电力电子技术中应用最广泛的一种控制方法,也是大家研究的热点,包括单极性调制和双极性调制。因为当今科技的发展已经摆脱了学科间的界限,加上现代控制理论的方法或无谐振波开关技术将能成为PWM控制技术主要的发展方向之一。下图所示为单相桥式逆变电路,下面就改逆变电路介绍下单极性和双极性PWM控制方式。图2-2 单相桥式PWM逆变电路2.2.1 单极性PWM控制方式单极性PWM控制如图2-2所示,载波uc和调制波ur的交点时刻控制IGBT的开通与关断。图2-3 单极性PWM控制波形Ur正半周,V1保持通,V2保持断,当uruc时,使V4通,V3

30、断,u0=Ud ;当uruc时,使V4通,V3断,u0=0 ;当uruc时,给V1和V4导通信号,给V2和V3关断信号,若i00,使V1和V4通,若i00,使VD1和VD4通,u0=Ud ;当ur0,使VD2和VD3通,若i00,使V2和V3通,u0=-Ud ;2.3 闭环控制原理闭环控制是根据控制对象输出反馈校正的控制方式,它是一个测量的实际和计划发生偏差,根据修正的规范或标准来调节。在控制理论中,闭环通常表示输出取决于“链”的方式反馈到输入端,所谓的闭环控制。先输入端和输出端反馈控制输出端后再计算错误,这是闭环控制的原理,该方法取决于反馈。闭环控制是两种基本的方法在正反馈和负反馈。负反馈和

31、正反馈方面结束与一个类似的意思。干涉效应,当控制对象,实际状态与期望状态的偏差,控制主体根据偏差的大小输出将新的指令,减少偏差,消除干扰的影响。在闭环控制系统中,因为控制主体能依据回馈的信息计算和减小受控客体运行过程的偏差,因而抗干扰能力较强,且能有效的进行控制,这样便可保证预定目标的输出。控制系统中所采用的控制大多是闭环控制方法,用到的控制原理主要是反馈原理。这种控制如下图所示:图2-5 闭环系统原理框图PID控制器的设计是基于连续系统PID控制规律理论,经过采样将其离散化,并表达成离散形式的PID方程,再依据离散形式方程设计控制程序。我们常用的PID算法一般包括3项,比例、积分和微分项。2

32、.4 基于单片机的PWM变频调速原理为了实现单片机的PWM变频调速,我们采用AT89S52单片机。系统框图如下所示: 图2-6 变频调速系统框图 该系统主要包括主电路和两个控制电路,其中主电路包括单片机主电路和交-直-交变频电路(这里采用IPM集成模块)与电机;控制电路包括AT89S52主控制电路、SA4825PWM模块、驱动模块以及外围设备模块(键盘输入、A/D转换、串口和液晶等)。我们可以也采用上位机做界面控制,获得更加直观,有效的显示、控制方式。感应电机通过保护电路实现对IGBT的过流和过压等保护,而通过检测回路可以实现闭环控制,对电机的转速等实现快速稳定控制。3 系统硬件设计3.1主电

33、路设计3.1.1 主电路硬件结构该主电路如图3-1所示,包括三相不可控整流桥输出固定的直流电压给电压型逆变器,变压、变频是均在逆变器中完成。逆变器是由六个IGBT管构成三相全桥式电路,并增加了吸收电路。其中平波电容器C完成中间能量存储的功能,解耦逆变器和交流电网,并且可向电机输出无功功率。因为二极管不可控整流器不可以为异步电动机的再生制动方式提供反向电流的传输路径,故而一般采用电阻吸收方式消耗能量。制动过程中,异步电机处于发电状态,先经过并联在IGBT两端的续流二极管D去给电容C充电,当充电到直流回路电压升高到一个阈值时,依靠电压限制电路将电机输出的动能消耗在制动电阻R上。 图3-1 主电路结

34、构图逆变器(DC / AC)技术是电力电子技术的重要组成部分。电压型逆变电路在直流侧电压型逆变电路和一个大电容,功能类似于电压源,直流电压脉动小、直流低阻抗电路性能特征。这里主要描述了电压型逆变电路的基本结构,并分析其工作原理。3.1.2 三相电压型逆变电路逆变电路如图3-2所示,三相逆变桥的基本工作原理和单相逆变桥相同,也是的导电方式,即同一相(同一半桥)上下两个桥臂更替导电,每个臂的导电角度是,各相开始导电的相位依次相差。这样,在任何一个瞬间,将会同时导通三个桥臂。两种情况:上面一个臂,下面两个臂或者上面两个臂,下面一个臂。因每次换流过程都是在同相的上下两个桥臂中进行,故改方式也被叫做纵向

35、换流。图3-2 三相逆变电路 用T表示周期,注意到三相之间互差T3的相位角,即A相比B相超前T3,B相又比C相超前T3。电路中开关管导通顺序:第1个T6:V1,V6,V5导通,V4,V3,V2截至:第2个T6:Vl,V6,V2导通,V4,V3,V5截至:第3个T6:V1,V3,V2导通,V4,V6,V5截至:第4个T6:V4,V3,V2导通,V1,V6,V5截至:第5个T6:V4,V3,V5导通,V1,V6,V2截至:第6个T6:V4,V6,V5导通,V1,V3,V2截至。再来分析三相桥式逆变电路的运行波形。对A相输出而言,在桥臂l导通时,在桥臂4导通时, 因此,的工作波形为幅值的矩形波。而B

36、,C两相的工作波形和A相相似,的波形在形状上和相同,但是相位依次相差了。电压型三相逆变电路的相电压波形如下图: 图3-3 三相逆变电路输出电压波形3.2 AT89S52主控制模块AT89S52是一种带8K字节闪烁型可编程擦除只读存储器的低电压,CMOS高性能的8位微处理器,简称单片机。 3.2.1 主要特性兼容MCS-52 8K字节闪烁可编程存储器 片内振荡及外部时钟 寿命:循环1000写/擦 程序存储时间:10年 5个不同等级中断源 完全静态工况:0Hz-24Hz 程序存储器三级锁定 内部RAM128*8位 32个可编程I/O口 两个自由配置的16位定时器/计数器 具有可编程的串行通道 掉电

37、模式和低功耗的闲置 3.2.2 管脚说明 P0口:P0.0P0.7 P0口8位双向口线(在引脚的3239号端子),是8位漏极开路的三态双向I/O端口,如果使用外部的存储器,那么这个口既可以作为地址总线由可以作为数据总线,可以驱动8个LS型TTL负载。P0口有三个功能: 如果使用外部存储器时,作为数据总线使用外部存储器时,作为地址总线做扩展时,可当做一般的I/O使用,因为驱动能力不够,所以需要加上拉电阻。P1口:P1.0P1.7 8位双向口线对应引脚的18号,它的内部自带上拉电阻,是一个单一功能的I/O端口,可驱动4个LS型TTL负载。P2口:P2.0P2.7 P2口8位双向口线对应引脚的212

38、8号,内部也自带上拉电阻的,用于扩展时,是地址的高8位,如果不扩展,就可当做常用的输入输出口,可驱动4个LS型TTL负载。P3口:P3.0P3.7 P3口8位双向口线对应引脚的1017号,是内部自带上拉电阻的8位双向I/O口,双功能复用口。3.3 SPWM波发生模块SA4828是MITEL公司研发出的一种专用于SPWM三相信号发生和控制的集成电路芯片。该芯片有28引脚,分直插和贴片两种封装。它能够和大多数的单片机相连,也可独立使用。它的主要特点是:兼容Motorola和Intel系列的单片机;全数字化控制;最高载波频率可为24kHz;调制波的频率范围是04kHz;8位调压分辨率;16位调速分辨

39、率;内部ROM含有3种自由选择波形;可控制电机的正转和反转;带有看门狗定时器;可删除最小脉宽和设定死区时间;可独立设置各相的电压幅值来适应不对称的负载。3.3.1 SA4828的引脚分析(1)输入类引脚说明:AD0AD7:数据或地址通道,其作用是把单片机输出数据或指令送至SA4828中。CS :信号片选引脚,与微机系统的输出端相连。(2)输出引脚说明:ZPPR:输出调制波信号的频率引脚;WSS:采样波形引脚输出。3.3.2 SA4828内部结构图3-4 SA4828内部结构图图3-6 片内ROM存储的波形图3-5 脉冲序列中的窄脉冲 SA4828内部结构图如图3 - 6所示。从单片机的传输数据

40、总线传输和解码后以寄存器初始化。他们逐步逻辑电路控制。数组包含8八个寄存器R0保存 R5和R14、R15。弄清R0数据用于临时单片机发送 R5,这些可能是初始化数据或控制;和R14、R15两个虚拟注册,没有身体。R14写操作时,实际上是存储在R0保存 R5 48数据发送到初始化寄存器;R15写道,存储在R0保存 R5 48数据发送到控制寄存器。表3.1为寄存器地址。表3-1 SA4828中各寄存器的地址寄存器 AD3 AD2 AD1 AD0 地址R0 0 0 0 0 00HR1 0 0 0 1 01HR2 0 0 1 0 02HR3 0 0 1 1 03HR4 0 1 0 0 04HR5 0

41、1 0 1 05HR14 1 1 1 0 0EHR15 1 1 1 1 0FH3.3.3 SA4828初始化编程表3-2 初始化寄存器及其功能寄存器 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 功能 R0 FRS2 FRS1 FRS0 CFS2 CFS1 CFS0 选择输出频率和载波频率 R1 PDT6 PDT5 PDT4 PDT3 PDT2 PDT1 PDT0 选择脉冲取消时间 R2 PDY5 PDY4 PDY3 PDY2 PDY1 PDY0 选择死区时间 R3 AC 0 0 WS1 WS0 选择三相幅值控制 R4 WD15 WD14 WD13 WD12 WD11 WD10 WD9 WD

42、8 16位看门狗计数器 R5 WD7 WD6 WD5 WD4 WD3 WD2 WD1 WD0 16位看门狗计数器1 初始化寄存器(1)载波频率设定载波频率(即三角波频率)越高越好,但频率过高会有更大的损耗,另外,还受到开关管最大工作频率限制,因此需合理设定。设定字由CFS0CFS2这3位组成。载波频率通过下式 (3-1)求出。式中是时钟频率,n的二进制数值即是载波频率设定字。(2) 调制波频率范围设置设定调制波频率工作范围的作用是在此范围中完成16位分辨率的分解,这样可提高控制精度。而调制波频率范围设置字是由CFS0CFS2三位组成。 (3-2)式中:m值对应的二进制数即是调制波频率设置字。(

43、3) 死区时间的设定这个设定字是由PDY0PDY5六位组成。 (3-3)式中:PDY值对应二进制数即为死区时间设定字。(4) 脉冲取消时间设定该设定字由PDT0PDT6七位组成。 (3-4)式中:PDT值对应二进制数即为脉冲取消时间设定字。(5) 波形选择字由WS0和WS1共同构成一个波形选择字,对应不同的工作方式,选择不同的工作状况,如果都为低电平输出纯正弦波形;WS0为0,WS1为1是增强型三次谐波;WS0为1,WS1为0,输出为死区增强型。(6) 幅值控制位AC是幅值控制位。如果AC是低电平,通过R相的幅值就可以完全控制所有三相的幅值;如果AC为高电平,需要R、Y、B三相的幅值控制字分别控制三相的幅值。(1)调制波频率选择调制波频率选择字由PFS0PFS15十六位组成。

展开阅读全文
相关资源
猜你喜欢
相关搜索

当前位置:首页 > 办公文档 > 其他范文


备案号:宁ICP备20000045号-2

经营许可证:宁B2-20210002

宁公网安备 64010402000987号