基于8098單片機的spwm變頻調(diào)速系統(tǒng)研究

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1、第19卷第6期電子設(shè)計工程2011年3月Vol_19No．6ElectronicDesignEngineeringMar．2011基于8098單片機的SPWM變頻調(diào)速系統(tǒng)研究田亞娟，武秀琪(廣東松山職業(yè)技術(shù)學(xué)院廣東韶關(guān)512126)摘要：數(shù)字控制的交流調(diào)速系統(tǒng)所選用的微處理器、功率器件及產(chǎn)生PWM波的方法是影響交流調(diào)速系統(tǒng)性能好壞的直接因素。在介紹了正弦脈寬調(diào)制(SPM)技術(shù)的基礎(chǔ)上，設(shè)計了一種以8098單片機作為控制器，以智能功率模塊IPM為開關(guān)器件的變頻調(diào)速系統(tǒng)通過軟件編程．產(chǎn)生正弦脈沖寬度調(diào)制波形來控制絕緣柵雙極晶體管的導(dǎo)通

2、和關(guān)斷，從而達到控制異步電動機轉(zhuǎn)速的目的。實驗結(jié)果表明，該系統(tǒng)可調(diào)頻率調(diào)電壓，穩(wěn)定度高，調(diào)速范圍寬，具有較強的實用價值關(guān)鍵詞：變頻調(diào)速系統(tǒng)；8098單片機；正弦脈寬調(diào)制；IPM中圈分類號：TP273文獻標(biāo)識碼：A文章編號：1674—6236(20l1)O6—0136-03ResearchofSPWMfrequencycontrolsystembasedon8098MCUTIANYa~uan．wuXiu—qi(GuangdongSongshrmVocationalTechnicalInstitute，Shaoguan512126，C

3、hina)AbstracUACvariablespeedwithdigitalcontrolsystemsusedmicroprocessors，powerdevicesandgeneratePWMwaveisthedirectfactorsofaffectingtheperformanceACspeedregulationsystem．Onthebasisofintroducingthesinusoidalpulsewidthmodulation(SPWM)technology，thispaperdesignedvariable

4、speedsystemwhichused8098asacontrofler，intelligentpowermoduleIPMasswitchingdevice．Throughsoftwareprogramming，resultinginsinusoidalpulsewidthmodulationwaveformtocontroltheinsulatedgatebipolartransistorturnonandof，SOastoachievethepurposeofspeedcontrolofinductionmotors．Ex

5、perimentalresultsshowthatthesystemcanadjustfrequencymodulationvoltage，highstability，widespeedrange，hasastrongpracticalvalue．Keywords：frequencycontrolsystem；8098MCU；SPWM；IPM目前，高性能的交流捌速系統(tǒng)的研究和開發(fā)引起各國學(xué)者的高度重視，并得到越來越深入的研究。而所選用微處理器、功率器件及產(chǎn)生PWM波的方法是影響交流調(diào)整系統(tǒng)性能好壞的直接因素。筆者研究了一種以809

6、8單片機為控制器、以智能功率模塊IPM為開關(guān)器件的變頻捌速系統(tǒng)，此控制系統(tǒng)硬件電路的標(biāo)準(zhǔn)化程度高，制作成本低，且不受器件溫度漂移的影響：其控制軟件能夠進行邏輯判斷和復(fù)雜運算，可以實現(xiàn)不同于一般線性調(diào)節(jié)的最優(yōu)化、自適應(yīng)、非線三Il-ll性、智能化等控制規(guī)律，而且更改起來靈活方便。／1正弦波脈寬調(diào)制(SPWM)技術(shù)i；1．1SpWM控制技術(shù)原理／；由于PWM變換器具有功率因數(shù)高、可同時實現(xiàn)變頻變壓及抵制諧波的特點，因此在交流傳動及其他能量變換系統(tǒng)圖1SPWM控制技術(shù)原理中得到廣泛應(yīng)用。最常用的PWM技術(shù)為正弦波脈寬調(diào)制技Fig．1SP

7、WMcontroltheory術(shù)。即SPWM控制技術(shù)。波，并用頻率和期望相同的正弦波作為調(diào)制波，當(dāng)調(diào)制波與SPWM控制技術(shù)原理如圖1所示。以正弦波作為逆變器載波相交時，由它們的交點確定逆變器開關(guān)器件的通斷時輸出的期望波形，以頻率比期望波高得多的三角波作為載刻，從而獲得在正弦調(diào)制波的半個周期內(nèi)呈兩邊窄中間寬的收稿日期：2010—12—11稿件編號：201012040一系列等幅不等寬的矩形波。按照波形面積相等的原則。每作者簡介：田亞娟(1976一)，女，吉林大安人，碩士研究生，講師，高級技師。研究方向：控制理論與計算機控制系統(tǒng)。-13

8、6-田亞娟．等基于8098單片機的SPWM變頻調(diào)速系統(tǒng)研究一個矩形波的面積與相應(yīng)位置的正弦波面積相等，因而這個成與輸出、調(diào)節(jié)器運算和數(shù)據(jù)處理用的核心器件使用。實現(xiàn)序列的矩形波與期望的正弦波等效Ⅲ。SPWM變頻調(diào)速的8098控制系統(tǒng)的硬件電路如圖3所