安徽理工大學畢業設計(安徽理工大學畢業設計(論文)PAGE\*romanPAGE\*romanii交流異步電動機變頻調速系統設計摘要近年來,交流電機變頻調速及其相關技術的研究己成為現代電氣傳動領域的一個重要課題,并且隨著新的電力電子器件和微處理器的推出以及交流電機控制理論的發展，交流變頻調速技術還將會取得巨大進步。產生原理進行了研究，在此基礎上設計了一種新型數字化三相SPWM變頻調速系統，以8051控制專用集成芯片SA4828為控制核心，采用IGBTEXB840構成IGBT可使功率因數接近1，并且只用一級可控的功率環節，電路結構比較簡單。本文在控制上采用恒V

f控制，同時，軟件程序使得參數的輸入和變頻器運行方式的改變極為方便，新型集成元件的采用也使得它的開發周期短。另外，本文對SA4828三相SPWM波發生器的使用和編程進行了詳細介紹，完成了整個系統控制部分的軟硬件設計。Vf關鍵字:變頻調速，正弦脈寬調制， 控制，SA4828VfACINDUCTIONMOTORSPEED-ADJUSTEDSYSTEMDESIGNABSTRACTRecently,theresearchofvariablefrequencyspeedvariationofACmotorandrelevanttechnologyhasbecomeanimportantissueinelectricaldrivefield,withtheappearancenewpowerelectronapparatusandmicroprocessorandthedevelopmentofthecontroltheory,thetechnologyofvariablefrequencyspeedvariationwillimprovemorerapidly.Thisthesishasaresearchonthesetechnologies:VariableVoltageVariableFrequencymotordrive,inverter,andthecreationprincipleofSPWM,Basedontheresultsofthestudy,designedasystemofanewdigitalthreephasesVVVFmotordrivesystem.ItusesASIC-SA4828controlledby8051asmaincontrollingcore,itusesIGBTaspowerdevice,andusesEXB840asdrive.Itusesdiodesasconvertingcircuitunit,whichmakesfactorcloseto1.BecauseIonlyneedtocontrolinverter,thewholecircuitisverysimple.Iadoptthemeansoflinear Vf operation.Atthesametime,itisveryconvenienttoinputparametersorchangethedrive’soperatingmodeduetothesoftwareprocedure.Moreover,owingtotheadvantagesofthenewintegratedparts,itcostslesstimetodevelopthismotordrive.ThisthesishasalsodetailintroducedthemethodoftheusageandtheprogramsofthethreephasesSPWMwavegeneratorSA4828.Thesoftwareandthehardwareofthepartinsystemhavebeencompleted.Keywords:variablefrequencyspeedcontrol，SinePulseWidthModulation(SPWM)，Vf operation;SA4828WaveGenerator華北科技學院畢業設計(華北科技學院畢業設計(論文)PAGEPAGE2目錄摘 要 iAbstract ii緒 論 1變頻調速技術簡介 1變頻器的發展現狀和趨勢 2變頻器的發展現狀 2變頻器技術的發展趨勢 2研究的目的與意義 3本次設計方案簡介 4變頻器主電路方案的選定 4系統原理框圖及各部分簡介 5選用電動機原始參數 6交流異步電動機變頻調速原理及方法 8三相異步電機工作的基本原理 8異步電機的等效電路 8異步電動機的轉矩 9異步電動機的機械特性 10異步電機變頻調速原理 12變頻調速的控制方式及選定 13VfVf其它控制方式 18變頻器主電路設計 20主電路的工作原理 20主電路各部分的設計 20變頻器主電路設計的基本工作原理 21主電路參數計算 24IGBT及驅動模塊介紹 25IGBT簡介及驅動要求 25EXB840的內部結構 273.3.2 采用EXB840的IGBT驅動電路 28控制回路設計 30驅動電路設計 30SPWM調制技術簡介 30SPWM波生成芯片特點和引腳功能 32SA4828內部結構及工作原理 33保護電路 36過、欠壓保護電路設計 36過流保護設計 38控制系統的實現 39變頻器軟件設計 42流程圖 425.2 SA4828的編程 42初始化寄存器編程 42控制寄存器編程 45程序設計 46總結 56參考文獻 57致謝 58安徽理工大學畢業設計(安徽理工大學畢業設計(論文)PAGEPAGE58緒論變頻調速技術簡介變頻調速技術是一種以改變交流電動機的供電頻率來達到交流電動機調速]20世紀60低速的性能不理想，因此僅用于紡織、磨床等特定場合。20世紀7020世紀90GTR、絕緣柵雙極型晶體管IGBT50Hz要求頻率的交流。它又分為諧振變頻和方波變頻。前者主要用于中頻加熱，方波變頻又分為等幅等寬和SPWMSPWMSPWMSPWMSPWM變頻器的發展現狀和趨勢變頻器的發展現狀90生產方面，220KW功率以上的變頻器基本被歐、美等國家壟斷，如德國的西門子(SIEMEN)DANFOSS)，AB.OEABB85%為日本產品和臺灣產品所占領，如富士(FUJI),SAMCO(PANASONIC)MITSUBISHI)85%以上。我國的變頻器深圳華為電氣(現己經改名安圣電氣)、伴靈電氣、成都森蘭、大連普傳科技都是變頻器研究、開發、生產的高新技術企業，擁有雄厚的技術實力，相信不久的將來可以取代國外品牌，創建我們自己的國產名牌。變頻器技術的發展趨勢在進入21世紀的今天，電力電子器件的基片已從Si（硅）變換為SiC（碳化硅IT技術的迅速普[]網絡智能化以實現多臺變頻器聯動，甚至是以工廠為單位的變頻器綜合管理控制系統。專門化和一體化環保無公害保護環境，制造“綠色”產品是人類的新理念。21世紀的電力拖動裝置應著重考慮：節能，變頻器能量轉換過程的低公害，使變頻器在使用過程中的噪聲、電源諧波對電網的污染等問題減少到最小程度。適應新能源研究的目的與意義是不需要調速的。它只需要滿足各種生產條件對它提出的起動和穩速運行的要求就可以，調速的任務是由皮帶和齒輪來完成。隨著生產規模的不斷擴大，對生產的連續性和流程化的要求愈來愈高，發展電機的調速技術已經是勢在必行了。直流調速系統，由于其良好的調速性能，很長的時期內在調速領域內占據首位。但是由于直流電動機本身有機械換向器，給直流調速系統造成一些固有的、難于解決的問題。隨著交流傳動電動機調速的理論問題的突破和調速裝置(主要指變頻器)性能的完善，交流電動機調速系統的性能差的缺點已經得到了克服，目前，交流調速系統的性能已經可以和直流系統相媲美，甚至可以超過直流系統。由于交流調速不斷顯示其本身的優越性和巨大的社會效益，使變頻器具有越來越旺盛的生命力。各種性能優越的新型電力半導體器件的出現，如既能控制導通又能控制關斷的門極可關斷晶閘管GTO；具有良好功率轉換效率和適于在高頻大功MOSFET；既有MOSIGBT；以及內部既有大功率開關器件，又有各種驅動電路和過壓、過流等保護電路的智能IPM而且還更容易實現各種功能復雜但在結構上簡單的控制方案，更加充實和推動了變頻器理論的進一步發展。能完成各種復雜信號和信息處理的集成芯片的出現，如能產生脈寬調制信號的專用集成電路以及各種單片機和計算機系統用的微處理器和接口芯片的大量問世，為高質量的控制創造了良好的條件。建立在電機統一理論和機電一體PWM術，通過直接控制轉矩來快速控制轉速的轉速自調整技術，以及具有很強抗干擾能力的變結構控制系統等等，都極大地豐富了電機調速領域的內容。總之，交流電機調速技術的發展，特別是變頻器傳動本身固有的優勢，必將使之應用于社會生產的各個領域，以體現出不同的功能，達到不同的目的，收到相應的效益。因此，本論文通過對變頻器的研究，對于交流變頻調速系統理論的應用，有著實際的意義和一定的應用價值。本次設計方案簡介變頻器主電路方案的選定隨著電力半導體器件的發展，靜止式的變頻電源成為了變頻器的主要形式。靜止式變頻器從變換環節分為兩大類：交-直-交變頻器和交-交變頻器。可調電壓的交流電（轉換前后的相數相同過直流環節，不需換流，故效率很高。因而多用于低速大功率系統中，如回轉交-直-交型變頻器：交-直-交變頻器是先把工頻交流通過整流器變成直器是目前廣泛應用的通用變頻器。它根據直流部分電流、電壓的不同形式，又可分為電壓型和電流型兩種：電流型變頻器電流型變頻器的特點是中間直流環節采用大電感器作為儲能環節來緩沖無功功率，即扼制電流的變化，使電壓波形接近正弦波，由于該直流環節內阻較大，故稱電流源型變頻器。電壓型變頻器電壓型變頻器的特點是中間直流環節的儲能元件采用大電容器作為儲能環節來緩沖無功功率，直流環節電壓比較平穩，直流環節內阻較小，相當于電壓源，故稱電壓型變頻器。由于電壓型變頻器是作為電壓源向交流電動機提供交流電功率，所以其主要優點是運行幾乎不受負載的功率因數或換流的影響，它主要適用于中、小容其特性類似于電流源，它主要應用在大容量的電機傳動系統以及大容量風機、泵類節能調速中。由于交-直-交型變頻器是目前廣泛應用的通用變頻器，所以本次設計中選電壓型變頻器在再生制動時必須加入附加電阻的缺點，并有著無須附加任何設備即可以實現負載的四象限運行的優點，但是考慮到電壓型變頻器的通用性及其優點，在本次設計中采用電壓型變頻器。系統原理框圖及各部分簡介本文設計的交直交變頻器由以下幾部分組成，如圖1.1所示。主電路電壓檢測8051波圖1.1 系統原理框圖系統各組成部分簡介：供電電源：電源部分因變頻器輸出功率的大小不同而異，小功率的多用單220V，380V380V整流電路：整流部分將交流電變為脈動的直流電，必須加以濾波。在本設計中采用三相不可控整流。它可以使電網的功率因數接近1。濾波電路：因在本設計中采用電壓型變頻器，所以采用電容濾波，中間的逆變電路：逆變部分將直流電逆變成我們需要的交流電。在設計中采用三相橋逆變，開關器件選用全控型開關管IGBT。電流電壓檢測：一般在中間直流端采集信號，作為過壓，欠壓，過流保護信號。8051SPWMSA4828，功能是接受各種設定信息和指令，根據這些指令和設定信息形成驅動逆變器工作的信號。這些信號經過光電隔離后去驅動開關管的關斷。選用電動機原始參數在這次設計中，采用中等容量的電動機，具體數據如下：PN額定電壓：UNINnN

7.5KW；；15.6A；1450r/min；效 率：86%；功率因數：cosφ過載系數：λ=2.2；電壓波動：±10%；極對數：P=2。交流異步電動機變頻調速原理及方法三相異步電機工作的基本原理異步電機的等效電路異步電動機的轉子能量是通過電磁感應而得來的。定子和轉子之間在電路上沒有任何聯系，其電路可用圖2.1來表示[3]。圖2.1異步電動機的定、轉子圖圖2.1中：1１..——定子的相電流；1１r 、 x１

——定子每相繞組的電阻和漏抗；E2s、I. E

、X2S分別是轉子電路產生的電動勢、電流、漏電抗；1——每相定子繞組反電動勢，它是定子繞組切割旋轉磁場而產生的。其有效值可計算如下：E4.44fNK

（2-1）1 11N1m式中:1E—氣隙磁通在定子每相中感應電動勢有效值；1f1—定子頻率；1N—定子每相繞組中串聯匝數；1NNm—極氣隙磁通。m由電動機的基礎知識可知：轉子回路的頻率f2以轉子回路中的各電量也都與轉差率成正比。

sf1

，與轉差率成正比，所為了方便定量分析定、轉子之間的各種數量關系，應將定子、轉子放在一個電路中。由于定子、轉子回路的頻率、繞組、匝數不同，故必須進行折算。根據電機學原理，在下列假定條件下：a.忽略空間和時間諧波，各繞組的自感和互感都是線性的；b.忽略磁飽和；c.忽略鐵損。可以得到電動機的T形等效電路圖，由于交流異步電動機三相對稱，所以現只取A相進行計算分析。A相的T形等效電路如圖2.2所示。圖2.2 電動機的T形等效電路圖圖2.2中：rm——勵磁電阻，是表征異步電動機鐵心損耗的等效電阻；xm——勵磁電抗，是表征鐵心磁化能力的一個參數；0Ｉ.——勵磁電流；0R——機械負載的等效電阻在R=,1sr 在R上消耗的功率就相當L于異步電動機輸出的機械功率；

L s 2 LI2

、2

、Ｘ等參數——經過折算后的轉子參數。2異步電動機的轉矩2電磁轉矩的表達式 9550m nmm

（2-2）m式中m

rKW；n的單位是minNm。電磁轉矩的物理表達式=C,cos

（2-3）e T M2 2T式中 T

——轉矩常數；m——主磁通。m電磁轉矩的參數表達式2psU2r 12 = f[(srr)2s2(xx)2

（2-4）e 1 1 2 1 2式中 p——磁極對數；U1——電源的相電壓f1——電源頻率。異步電動機的機械特性機械特性是指電動機在運行時，其轉速與電磁轉矩之間的關系，即nf，它可由（2-3）所決定的Tf(s曲線變換而來。異步電動機工作在nf做電動機的自然機械特性。圖2.3異步電動機機械特性曲線只要確定曲線上的幾個特殊點，就能畫出電動機的機械特性。理想空載點圖2.3中的E點，在這點上，電動機以同步轉速n0T=0。起動點

運行（s=0），其電磁轉矩圖2.3中的S點，在起動點上，電動機已接通電源，但尚未起動。對應這一點的轉速n＝0（ｓ＝1），電磁轉矩稱起動轉矩TstTstT

，起動是帶負載的能力一般用起動倍數來表示，即K 臨界點

TNN

為額定轉矩。TK，它表示了電動機所有能產sK用求極值的辦法求出，即：由dTds＝0，可得：r r

表示。T、sK

根據式（2－3）r2(r2(xx)22K1 1

xx2 1 2

（2－4）3pU2[r r2(xx)2]

3pU2 1 K11 1 1

4f(x1 1

x)2

（2－5）電動機正常運行時，需要有一定的過載能力，一般用mK＝TKm TN

表示，即

（2－6）普通電動機的m可以更高一些。

＝2.0～2.2之間，而對某些特殊用電動機，其過負載能力K

K

越小，為了保證過載能力不變，電動機所帶的負載就越小。由nK

n(1s0

)知：sK

越小，nK

越大，機械特性就越硬。因此在調速過程中，、sK 特別是研究變頻后的電動機機械特性，、sK

的變化規律常常是關注的重點。就顯得尤其重要。變頻后的機械特性將會在下一小節中介紹。異步電機變頻調速原理調速原理十分重要。調速原理十分重要。交流調速是通過改變電定子繞組的供電的頻率來達到調速的目的的，但定它與轉子繞組產生感應電動勢，出現感應電流，此電流與旋轉磁場相互作用，產生電磁轉矩。使電動機轉起來。電機磁場轉速稱為同步轉速，用n表示：0n60f0 p （2-7）f50Hz；pp=1n=3000r／min；p=2n=1500r／min。0 0pn0

就越慢，轉子的實際轉速n比磁場的同步轉速n要慢一點，所以稱為異步電動機，這個差別用轉差率s表示：0nns0 100%n0 （2-8）在加上電源轉子尚未轉動瞬間，n=0，這時s=1；啟動后的極端情況nn，0s=0，s0～1s=1%～6%。綜合（2-7）和（2-8）式可以得出：60f(1s)nn(1s) 0 p （2-9）由式（2-9）p已經確定，轉差率snf成正比，因此改變輸入電源的頻率就可以改變電機的同步轉速，進而達到異步電機調速的目的。變頻調速的控制方式及選定Vf比恒定控制VfVf頻器輸出電壓頻率的同時改變輸出電壓的幅值，以維護電機磁通基本恒定，從通用變頻器中廣泛采用的控制方式。

f控制是目前三相交流異步電動機在工作過程中鐵心磁通接近飽和狀態，從而使鐵心材料得到充分的利用。在變頻調速的過程中，當電動機電源的頻率發生變化時，電動機的阻抗將隨之變化，從而引起勵磁電流的變化，使電動機出現勵磁不足或勵磁過強。在勵磁不足時電動機的輸出轉矩將降低，而勵磁過強時又會使鐵心中的磁通處于飽和狀態，是電動機中流過很大的勵磁電流，增加電動機的功率損耗，降低電動機的效率和功率因數。因此在改變頻率進行調速時，必須采取措施保持磁通恒定為額定值。由電機理論知道，電機定子的感應電勢有效值是：E4.44fNK1 11N1mEE則 1 即 1 （2-10）EEm 4.44f1

N m fN11 1另外，電機的電磁轉矩為:Ce T

cosm2

（2-11）T其中 C—與電動機有關的常數；TCos2

—轉子每相電路功率因數；—轉子電壓與電流的相位差；2—電機的電磁轉矩。e由式(2-10)推斷，若Ef1

增加，將引起氣隙磁通m減?。欢墒?2-11)可知，m

減小又引起電動機電磁轉矩減小，這就出現了eEf1

減小，又將引起m

增加,m

增加將導致磁路飽和，勵磁電流升高，從而導致電動機發熱，嚴重時會因繞組過熱而損壞電動機。由以上情況可知:變頻調速時，必須使氣隙磁通不變。因此，在調節頻率的同時，必須對定子電壓進行協調控制，但控制方式隨運行頻率在基頻以下和基頻以上而不同?；l以下調速由式(2-10)可知，要保持m同時降低E,使1

不變，當頻率f1

從額定值fN

向下調節時，必須E =常值1f11只要保持E 為常數，就可以達到維持磁通恒定的目的。因此這種控制又1f稱為恒磁通變頻調1速，屬于恒轉矩調速方式。根據電機端電壓和感應電勢的關系式：UE(rjx)I

(2-12)1 1 1 111式中:U-定子相電壓；11r-定子電阻；11x-定子阻抗；111

1和E可1以看成近似相等，所以保持V =常數即可。Vff Vf由于 比恒定調速是從基頻向下調速，所以當頻率較低時， 1與 1都人為地適當提高定子電壓以補償電阻壓降的影響，使氣隙磁通基本保持不變。變頻后的機械特性如圖2.4所示。圖2.4電動機低于額定轉速方向調速時的機械特性從圖2.4中可以看出，當電動機向低于額定轉速n0

方向調速時,曲線近似平行地下降，減速后的電動機仍然保持原來較硬的機械特性；但是臨界轉矩卻隨著電動機轉速的下降而逐漸減小，這就是造成了電動機負載能力的下降。

保持恒m定，調速時就要求感應電動勢E與電源頻率f1 1

的比值不變，為了使控制容易實現，采用電源電壓UE來近似代替，這是以忽略定子阻抗壓降作為代價，當1然存在一定的誤差。顯然，被忽略的定子阻抗壓降在電壓U中所占的比例大小決定了它的影響。當f1

的數值相對較高時，定子阻抗壓降在電壓U中所占的比例相對較小，UEf1

的數值較低時，定子阻抗壓降在電壓U中所占的比例下降，而定子阻抗的壓降并不按同比例下井，使得定子阻抗壓降在電壓UUEU代替1E，將帶來很大的誤差。因為定子阻抗壓降所占的比例增大，使得實際上產生E1E1fE1機的臨界轉矩的下降。

的比值減小，造成磁通量m1

減小，因而導致電動變頻后機械特性的降低將是電動機帶負載能力減弱，影響交流電動機變調速的使用。一種簡單的解決方法就是所示的V 轉矩補償法。fVff降低時，電源電壓U成比例地降低引起的UU的方法來保持磁通量恒定，m使電動機轉矩回升，因此，有些變頻器說明書又稱它為轉矩提升（ TorqueBoos。2.5ba定子降壓補償只能補償于額定轉速方向調速時的機械特性，而對向高于額定轉速方向調速時的機械特性不能補償。圖2.5壓頻比控制特性曲線補償后的機械特性曲線如圖2.6所示。圖2.6補償后的機械特性曲線在基頻以上調速在基頻以上調速時，頻率可以從額定頻率fN

向上增高，但是電壓卻不能超出額定電壓U

，由式（2-10）可知，這將迫使磁通與頻率成反比例降低。這種N調速方式下，轉子升高時轉矩降低，屬于恒功率調速方式。變頻后的機械特性如圖2.7所示。圖2.7電動機高于額定轉速方向調速時的機械特性當電動機向高于額定轉速n0

方向調速時，曲線不僅臨界轉矩下降，而且曲線工作段的斜率開始增大，使得機械特性變軟。造成這種現象的原因是：當頻率f1升高時，電源電壓不可能相應升高。這是因為電動機繞組的絕緣強度限制了電源電壓不能超過電動機的額定電壓，所以，磁通量 將隨著頻率f的升高反比例下降。磁通量的下將使電動機的轉m 1矩下降，造成電動機的機械特性變軟。恒轉矩調速恒功率調速恒轉矩調速恒功率調速圖2.8整個頻率調速的特性曲線注：圖中曲線1——在低頻時沒有定子降壓補償的壓頻曲線和主磁通曲線圖中曲線2——在低頻時有定子降壓補償的壓頻曲線和主磁通曲線V 比恒定控制存在的主要問題是低速性能差。其原因一方面是低速時定VfVf子的電壓和電勢近似相等條件已不能滿足，所以仍按 比恒定控制就不能保持電機磁通恒定，而電機磁通的減小勢必會造成電機的電磁轉矩減小。另一方面原因是低速時逆變器橋臂上、下開關元件的導通時間相對較短，電壓下降，而且它們的互鎖時間也造成了電壓降低，從而引起轉矩脈動，在一定條件下這將會引起轉速、電流的振蕩，嚴重時會導致變頻器不能運行。其它控制方式轉差頻率控制變頻調速VfVf解決V

f控制靜態性能較差的一種有效方法。雖然這種方法可以提高調速精度，但是它需要使用速度傳感器來求取轉差角頻率，還要針對具體電機的機械特性調整控制參數，因而此方法的通用性較差。矢量控制變頻調速矢量控制變頻調速的做法是：將異步電動機在三相坐標系下的定子交流電IIIa b

通過三相——兩相變換，等效成兩相靜止坐標系下的交流電流1、1，再通過按轉子磁場定向旋轉變換，等效成同步旋轉坐標系下的直流電流 、

（

相當于與轉矩成比例的電樞電流標反變換，實現對異步電動機的控制。在高性能的異步電機控制系統中多采用交叉閉環控制的矢量控制。采用矢量控制方式的目的，主要是為了提高變頻調速的動態性能。雖然這一理論的提出是交流傳動理論上的一個飛躍，但是由于它既要確定轉子的磁鏈，又要進行坐標變換，還要考慮轉子參數變動帶來的影響，所以系統非常復雜。矢量控制變頻器通常應用于軋鋼、造紙設備等對動態性能要求較高的場合。直接轉矩控制變頻調速1985DePenbrock簡潔明了的系統結構、優良的動靜態性能得到了迅速發展。目前，該技術已成功應用在電力機車牽引的大功率交流傳動上。直接轉矩控制直接在定子坐標系下分析交流電動機的數學模型，控制電動機的磁鏈和轉矩。它不需要將交流電動機化成等效直流電動機，因而省去了矢量旋轉變換中的許多復雜計算；它不需要模仿直流電動機的控制，也不需要為解耦而簡化交流電動機的數學模型。Vf比恒定控制，它的應用比較廣泛，特別是在風機，泵及土木機械等方面應用較多，V 比恒定控制的突出f優點是可以進行電機的開環速度控制。

f控制常用于速度精度要求不十分嚴格或負載變VfVfVf控制。變頻器主電路設計主電路的工作原理變頻調速實際上是向交流異步電動機提供一個頻率可控的電源。能實現這個功能的裝置稱為變頻器。變頻器由兩部分組成：主電路和控制電路，其中主流電轉變為頻率可調的交流電（逆變。3.1]圖3.1 電壓型交直交變頻調速主電路主電路各部分的設計選用整流管VD1

VD6后的電壓為U=1.35U=1.35×380V=513V。d L濾波電容CF

濾除整流后的電壓波紋，并在負載變化時保持電壓平穩。當變頻器通電時，濾波電容CF

的充電電流很大，過大的沖擊電流可能會損壞三相整流橋中的二極管，為了保護二極管，在電路中串入限流電阻RL

，從而使電容CF

的充電電流限制在允許的范圍內。當CF

閉合，L將限流電阻短路。在許多下新型的變頻器中，SL

已有晶閘管替代。電源指示燈HL除了指示電源通電外，還作為濾波電容放電通路和指示。由（數分鐘安全。因此維修時，要等指示燈熄滅后進行。R為制動電阻，在變頻器的交流調速中，電動機的減速是通過降低變頻器B的輸出頻率而實現的，在電動機減速過程中，當變頻器的輸出頻率下降過快時，電動機將處于發電制動狀態，拖動系統的動能要回饋到直流電路中，使直流電路電壓（稱泵升電壓）不斷上升，導致變頻器本省過電壓保護動作，切斷變頻器的輸出。為了避免出現這一現象，必須將再生到直流電路的能量消耗掉，RB和V的作用就是消耗掉這部分能量。如圖3.1所示，當直流中間電路上電壓上B升到一定值，制動三極管VB直交電路設計

導通，將回饋到直流電路的能量消耗在制動電阻上。選用逆變開關管V1

V組成三相逆變橋，將直流電逆變成頻率可調的交流6電，逆變管在這里選用IGBT。續流二極管VD7

VD12

的作用是：當逆變開關管由導通變為截止時，雖然電壓突然變為零，但是由于電動機線圈的電感作用，儲存在線圈中的電能開始釋放，續流二極管提供通道，維持電流在線圈中流動。另外，當電動機制動時，續流二極管為再生電流提供通道，使其回流到直流電源。電阻R01

R，電容C06

C ，二極管VD06

VD06

組成緩沖電路，來保護逆變管。由于開關管在開通和關斷時，要受集電極電流Ic

和集電極與發射極間的電壓Vce

的沖擊，因此要通過緩沖電路進行緩解。當逆變管關斷時，V迅速ce上升，Ic

迅速降低，過高增長的電壓對逆變管造成危害，所以通過在逆變管兩端并聯電容（C01

C ）來減小電壓增長率。當逆變管開通時，V06

迅速下降，I迅速升高，并聯在逆變管兩端的電容由于電壓降低，將通過逆變管放電，這c將加速電流I的增長率，造成IGBT的損壞。所以增加電阻R R，限制電容c 01 06的放電電流?？墒钱斈孀児荜P斷時，該電阻又會阻止電容的充電，為了解決這個矛盾，在電阻兩端并聯二極管（VD01

VD06

，使電容充電時避開電阻，通過二極管充電。放電時，通過電阻放電，實現緩沖功能。這種緩沖電路的缺點是增加了損耗，所以適用于中小功率變頻器。因本次設計所選用的電動機為中容量型，在此選用此種緩沖電路。變頻器主電路設計的基本工作原理整流電路整流電路是把交流電變換為直流電的電路。本設計中采用了三相橋式不控整流電路，主要優點是電路簡單，功率因數接近于1簡單，設計中不再做詳細的介紹]逆變的基本工作原理將直流電轉換為交流電的過程稱為逆變。完成逆變功能的裝置叫做逆變器，它是變頻器的主要組成部分，電壓性逆變器的工作原理如下：（1）單相逆變電路在圖3.2的單相逆變電路的原理圖中：當S、S1 4

同時閉合時，Uab

電壓為正；S2

、S同時閉合時，U

電壓為負。由于開關S～S1 4

的輪番通斷，從而將直流電壓UD

逆變成了交流電壓U 。abSS交1 2替導通，每個開關導通 電角度。因此交流電的周期（頻率）可以通過改變開關通斷的速度來調節，交流電壓的幅值為直流電壓幅值U。D圖3.2單相逆變器原理圖（2）三相逆變電路三相逆變電路的原理圖見圖3.3所示。圖3-3S～S1 6

組成了橋式逆變電路，這6個開關交替地接通、關斷就可以在輸出端得到一個相位互相差的三相交流電壓。3當S、S1 4

閉合時，uUV

S、S3

閉合時，uUV

為負。用同樣的方法得：當SS3 6

同時閉合和SS5 4

V

,S,S5

同時閉合和SS1 6同時閉合，得到u

。WU為了使三相交流電u u u 在相位上依次相差各開關的接通、UVW3關斷需符合一定的規律，其規律在圖3.3b中已標明。根據該規律可得uUV

u 、VWuWU

波形如圖3.3c所示。結構圖 b)開關的通斷規律 c)波形圖圖3.3三相逆變器原理圖觀察6個開關的位置及波形圖可以發現以下兩點：①各橋臂上的開關始終處于交替打開、關斷的狀態如S、S。1 23②各相的開關順序以各相的“首端”為準，互差電角度。如S比S,33 13 滯后，S比S滯后。3 5 3上述分析說明，通過6個開關的交替工作可以得到一個三相交流電，只要調節開關的通斷速度就可調節交流電頻率，當然交流電的幅值可通過U調節。主電路參數計算根據前面所給出的原始參數，主電路各部分的計算如下[]整流二極管的參數計算

的大小來DI（峰值電流）= 2Im

=2×15.6=22.06AI（有效值）=Id

/ 2=15.6A二極管額定電流值Ie

=（1.5～2）Id/1.57=14.91A～19.88A額定電壓值Ue濾波電容

=（2～3）Um

=（2～3）×2×380=1074.64V～1611.96V系統采用三相不控整流，經濾波后Ud制動部分

=1.1×2×380=591.05V。制動電阻粗略計算為RB

2UdIN

～UIdN

=18.94～37.89V擊穿電壓：當線電壓為380V時，根據經驗值選1000V。bV集電極最大電流 ：按照正常電壓流經 R電流的兩倍來計算：B cm BdRI 2UdRCMb

=2×591.05/18.94=62.41AIGBT2峰值電壓=（2～2.5）×1.1× ×380=1182.1V～1477.63V2集電極電流Ic

=（1.2～2）Im

=（1.2～2）×IN

×λ×

=58.23～97.06A2集電極-發射極額定電壓≥1.2倍最高峰值電壓=1.2×1477.63V=1773.16V2IGBTIGBT絕緣柵極雙極型晶體管(IGBT)是80MOSIGBTMOSFETBJTMOSFET元件并聯運行容易、控制功率小的優點，缺點是導通電阻大，耐壓水平不容易提高。BJT屬于雙極型器件，具有耐壓水平高、電流大、導通電壓低的優點，缺點是開關時間長，有二次擊穿現象以及控制功率大。因此，兼具MOSFET和BJTIGBTIGBTIGBTIGBTIGBTIGBT的特性和正確的使用方法，盡量減少IGBTIGBT]IGBTUGE

的增加，通態壓降減小，開通損耗也減小.若GE增大。隨著柵極反向電壓GE

的增加，集電極浪涌電流減小，而關斷損耗變化不大，IGBT的運行可靠性提高。RG

增加，將使IGBT的開通和關斷時間增加，從而使IGBTRG

減小，則又將使didt增大，從而使IGBT在開關過程中產生較大的電壓或電流尖峰，降低IGBT運行的安全性和可靠性。IGBTIGBT穿，導致器件損壞。為防止柵極過壓，可采用穩壓管作保護。IGBT2.5～6V(T=25C)的柵極開啟電壓，驅動信號低于此開啟電壓時，器件是不導通的。要使器件導通，驅動信號必須大于其開啟電壓。當要IGBT15V在有短路保護的場合，不希望器件工作于過飽和狀態，因為驅動電壓小一些，13V。另外，為減小開通損耗，要求柵極驅動信號的前沿要陡。IGBT的柵極等效為一電容負載，所以驅動信號源的內阻要小。當柵極信號低于其開啟電壓時，IGBT就關斷了。為了縮短器件的關斷時間，關斷過程中應盡快放掉柵極輸入電容上的電荷。器件關斷時，驅動電路-(5～0)VIGBT柵極加上一定幅值的反向電壓可提高抗干擾能力。IGBT柵極與發射極之間是絕緣的，不需要穩態輸入電流，但由于存在柵極輸入電容，所以驅動電路需要提供動態驅動電流。器件的電流、電壓額定IGBT是不小的，因此，驅動電路必須能提供足夠的驅動電流和功率。IGBT是高速開關器件，在大電流的運行場合，關斷時間不宜過短，否則會產生過高的集電極尖峰電壓。柵極電阻RG

對IGBT的開關時間有直接的影響。柵極電阻過小，關斷時間過短，關斷時產生的集電極尖峰電壓過高，會對器件造成損壞，所以柵極電阻的下限受到器件的關斷安全區的限制。柵極電阻過大，器件的開關速度降低，開關損耗增大，也會降低其工作效率和對其安全600VIGBT柵極電阻可據下式確定：R=(I～10)×625/Ie eIIGBT1，限取系數為e101200VIGBT600V阻值的一半。IGBT直接電聯系，而控制電路一般不希望如此。驅動電路具有電隔離能力可以保證的引線應盡可能短，并用絞線，使柵極電路的閉合電路面積最小，以防止感應噪聲的影響。采用光耦器件隔離時，應選用高的共模噪聲抑制器件，能耐高電壓變化率。方面能提高保護的快速性。電路簡單，成本低。IGBTIGBTIGBTdidt。在雜散電感的作用下，過高的didt會產生過高的電壓尖峰，使IGBT的消失而受到影響，即應具有定時邏輯柵壓控制的功能。當出現過流時，無論IGBT理。EXB840的內部結構EXB840,40KHz150A/600V75A/1200VIGBT,1.5s20VEXB840的功能框圖如圖3.4所示。2500VIGBT有過電流現象存在,如果有過電流,保護電路將迅速關斷IGBT,防止過快的關斷IGBTIGBT20V15V-5V過流保護號外電防止輸低) 過信號誤過流保護號外電防止輸低) 過信號誤5 4集電極6過電流2(+20V)(+)信號R`3A輸入(-)141VST`9電源(0V)圖3.4 EXB840的引腳圖3.3.2采用EXB840的IGBT驅動電路EXB840IGBT3.5]ERA34-10IGBT度應該小于1m,以防止干擾,如果IGBTRG。驅動信號雙絞線驅動信號雙絞線隔離電源故障輸出4.7Ω圖3.5EXB840組成的驅動電路控制回路設計控制回路是為變頻器的主電路提供通斷信號的電路，其主要任務是完成對逆變器開關元件的開關控制?？刂品绞接心M控制和數字控制兩種，本設計中采用的是以微處理器為核心的全數字控制，優點是它采用簡單的硬件電路，主要依靠軟件來完成各種控制功能，以充分發揮微處理器計算能力和軟件控制靈活性高的特點來完成許多模擬量難以實現的功能。設計控制電路如下：驅動電路設計驅動電路的作用是逆變器中的逆變電路換流器件提供驅動信號。主電路逆IGBT，SPWMSPWMSA4828SPWM脈寬調制(PWM)技術是利用全控型電力電子器件的導通和關斷把直流電壓變成一定形狀的電壓脈沖序列，實現變壓、變頻控制并消除諧波的技術。頻SPWM(也要相應改變定子的端電壓。若采用等脈寬PWM調制技術實現變頻與變壓，由于輸出矩形波中含有較嚴重的高次諧波，會危害電動機的正常運行。為減小輸出信號中的諧波分量，一種有效的途徑是將等脈寬的矩形波變成信號寬度按正弦規律變化的正弦脈寬調制波，即SPWM調制波。脈寬調制指的是通過對一系列脈沖的寬度進行調制，來等效地獲得所需要的波形(含形狀和幅值)。在進行脈寬調制時，使脈沖系列的占空比按照正弦規律變化。當正弦值為最大值時，脈沖的寬度也最大，而脈沖間的間隔最?。划斦抑递^小時，脈沖的寬度也小，而脈沖間的間隔則較大，那么這樣的電壓脈沖系列就可以使負載電流中的高次諧波成分大為減小，這種調制方式稱為正弦波脈寬調制[9]。SPWM4.1時間。當調制波的幅值大于載波的幅值時，開關器件導通，當調制波的幅值小于載波的幅值時，開關器件關斷。PWMSPWM效方法。而載波頻率的提高，受到逆變開關管最高工作頻率的限制。第三代絕IGBT30KHzIGBT波頻率可以大幅度提高，從而使正弦脈寬調制波更接近正弦波?？捎赡M電路分別產生等腰三角波與正弦波，并送入電壓比較器，輸出即為SPWMu0utu0ut0t圖4.1 SPWM波生成方法采用模擬電路的優點是完成三角波與正弦波的比較并確定輸出脈沖寬度的時間很短，幾乎瞬間完成。缺點是電路所用硬件較多，改變參數和調試比較困SPWM寬度，使SPWM要求較高的交流異步電動機，可以采用各項性能指標都非常完善，但價格也比較昂貴的通用變頻器；對一般交流電動機的變頻調速，可以直接采用三相SA4828SA4828MITEL司推出的一種專用于三相SPWMSPWMSA4828全數字控制，兼容Intel1624kHz，內部ROM3SA4828SA482828]圖4.2 SA4828引腳排列示意圖各引腳的功能說明如下：輸入類管腳說明AD0～AD7：8位地址與數據復用總線。SETTRIP：通過該引腳，可以快速關斷全部SPWM信號輸出，高電平有效。RESET：復位端，低電平有效。CLK：時鐘信號輸入端。MUXMUX/RSMUX這時，地址鎖存器ALE，還是數據（高電平，通常先地址后數據。CSSA8282線，低電平有效。WR、RD：Intel(Motorola)總線控制write、read信號。ALE：地址鎖存允許。VDD：供電電源正端(+5V)Vss：供電電源負端(0V)。輸出類管腳說明RPHB、YPHB、BPHB：R、Y、B臂開關管。RPHT、YPHT、BPHT：R、Y、B臂開關管。TTL12mA驅動光耦。TRIPZPPR：零相位脈沖輸出端。Wss：波形采樣同步端口。RS：寄存器選擇端。SA4828內部結構及工作原理SA482828DIPSOIC碼電路，有多種寄存器和相控邏輯電路。外部時鐘輸入經分頻器分成設定的頻率，并生成三角形載波，三角載波與所選定的片內三種調制波形進行比較，自SPWM（4.3）窄脈寬窄脈寬圖4.3脈沖序列中的窄脈寬因為這種脈沖不起任何作用，只會增加開關管的損耗。通過脈沖延遲電路生成死區，從而保證橋上的管子不會在狀態轉換期間導通短路。看門狗定時器SA48284.4圖4.4SA4828原理框圖SA4828SA4828(初始化寄存器和控制寄存器)來實現的。初始化寄存器用于設定與交流電動機PWM允許改變?？刂萍拇嫫魇窃诠ぷ鬟^程中控制輸出脈寬調制波的狀態，從而進一步控制交流電動機的運行狀態，通常在工作時，該寄存器的內容常被改寫，以實現實時對交流電動機的速度進行控制。8

、R、

、R、

、R、

、R來傳0 1 2 3 4 5 14 15RR14 15

是兩個虛擬的寄存器，實際上并不存在。初始化參數要先

～R

的寫操作將參數送入初始化寄存器，再將控制參0

5 ～RR

的寫操作將參數送入控制寄存器。SA4828各控制0 5 15寄存器的地址見表4.1所列。寄存器AD3寄存器AD3AD2AD1AD0地址R0000000HR1000101HR2001002HR3001103HR4010004HR5010105HR1411100EHR1511110FH保護電路頻器本身或系統是否出現異常。當檢測到異常時，進行各種必要的處理]過、欠壓保護電路設計過壓、欠壓保護是針對電源異常、主回路電壓超過或低于一定數值時考慮的。通用變頻器輸入電源電壓允許波動的范圍一般是額定輸入電壓的士10%。通常情況下，主回路直流環節的電壓與輸入電壓保持固定關系。當輸入電源電IGBTIGBT雖不會對主回路元件構成直接威脅，但太低的輸入電壓很可能使控制回路工作SA4828IGBT。而且較低的輸入電壓也使系統的抗干擾能力下降。因此有必要對系統的電壓進行保護。圖4.5圖4.5過電壓保護電路它直接對直流側電壓進行檢測。其中電壓信號的取樣是通過電阻R和R分1 2壓得到的，電容C起濾波抗干擾作用，防止電路誤動作。過壓設定值從電位器1W上取出。運放U1

:A接成比較器的形式。當取樣電壓高于設定值時(異常情況下)，比較器輸出高電平，光耦器件導通，輸出低電平保護信號。其中電阻R是5正反饋電阻，它的接入使正反饋有一定回差，防止取樣信號在給定點附近波動時比較器抖動，這里將過壓保護的動作值整定為額定輸入電壓的110%。欠壓產生的原因有兩種：一是輸入的交流電壓長時間低于標準規定的數值。另一種是瞬時停電或瞬時電壓降低。欠電壓導致逆變器開關器件驅動功率不足而燒壞開關器件。一般欠壓信號從直流端取樣，這樣既能在欠電壓，過電壓時檢測出信號進行保護，又不會因為短時間因為在欠電壓，過電壓并未構成危險時而保護誤動作。欠壓保護電路的原理與過壓保護電路類似。其電壓取樣與過壓取樣相同，欠壓設定值由W上取出。運放UB接成比較器的形式。當取樣電壓高于設定2 1值時(正常情況下)，比較器輸出高電平，光耦器件不導通，輸出高電平。當取樣電壓低于設定值時(欠壓情況下)，比較器輸出低電平，光耦器件導通，輸出低電平保護信號。其電路下圖所示。動作值整定為輸入電壓的85%。圖4.6欠壓保護電路故障自診斷電路工作過程如下：單片機控制HSO.2口發出一高電平，經非門SA4828的TRIP流信號也是如此.故障自診斷電路如圖4.7所示[1]圖4.7故障自診斷電路圖4.7故障自診斷電路過流保護設計變頻器在諸如直流短路、橋臂短路、輸出短路、對地短路等情況下，電流IGBT它在足夠大的電流下會出現鎖定現象，造成管子失控無法關斷，以至燒壞，所IGBTIGBTEXB840經有過流保護，但考慮到didtIGBT的可能性，必須采取輔助斷流措施。這里采用瑞士LEM場補償式電流傳感器來進行電流的檢測。在此傳感器的輸出端串電阻R，則上的壓降反應了被測的電流。過流發生時，R上的壓降大于過流保護動作整定LEM324IGBTIGBT4.8圖所示：圖4.8過流保護電路4.3控制系統的實現12 P103 P114 P125 P136 P147 P158 P16P17P00P01P02P03P04P05P06P07312 P103 P114 P125 P136 P147 P158 P16P17P00P01P02P03P04P05P06P0739383736353433321312 INT1INT0805115 T114 T031EA/VP1918P20P21P22P23P24P25P26P272122232425262728X1X29RESET1716 RDWRRXD 10TXD 11ALE/P 30PSEN 29圖4.9 8051引腳圖80514.10統圖[15]。ADC08098051，SA4828控制字，以控制觸發信號的波形。ADC080988A/DIN0（515lRAMI/O，ADC0809RAMRAMADC0809中。只要單片機從外部RAMADC080980311（P3.3。RPHBP1.0P0.0P0.1P0.2P0.3P0.4AD0AD1AD2AD3AD4YPHBBPHBXTAL1RPHTXTAL28051P3.3RESTRESETTRIP+5V2IN0R2D3D4D5D6VDDVREF-SC+5V CLKOEEOC8051P2.0存，啟動允許輸出。P0.5P0.6AD5SA4828AD6 YPHTP0.7AD7WRWRBPHBRDRDP2.7CSP3.2ZPPRALEP2.0ALE圖4.10 單片機系統圖8051SA4828MUX8051P0SA4828AD88，SA48288051AD和數據分開，SA48288051ALE信號還有讀，寫信號RD,WR.SA4828CS8051P2.7SA48288寄存器R0～R5的地址：0000H～0005H。虛擬寄存器R14,R15的地址：000EH，000FHSA4828的STTRIP引腳接8051的P1.0，使單片機能在異常情況下封鎖SA4828，ZPPR8051P3.2（INT0）,8051SA4828者中間需要加上反相器。SA4828TRIP引腳接一個發光二極管，當SA4828SA4828路來驅動逆變橋的六只開關管。變頻器軟件設計流程圖圖5.1程序設計流程圖軟件設計的流程圖如圖5.1。圖5.1程序設計流程圖SA4828初始化寄存器編程初始化是用來設定與電動機有關的參數。包括載波頻率設定，調制波頻率看門狗時間常數設定等。下表為初始化編程時，R0～R5]表5.1 初始化編程時R0—R5各寄存器內容76543210R0FRS2FRS1FRS0××CFS2CFS1CFS0R1×PDT6PDT5PDT4PDT3PDT2PDT1PDT0R2××PDY5PDY4PDY3PDY2PDY1PDY0R3××AC00×WS1WS0R4WD15WD14WD13WD12WD11WD10WD9WD8R5WD7WD6WD5WD4WD3WD2WD1WD0CFS0～CFS2這3理論上，載波頻率越高越好，但頻率越高損耗會越大，另外，還受開關管最高頻f

CARR

的計算式為：fCARR

CLK5122n1

（5-1）

CLK

為時鐘頻率，n的二進制數即為載波頻率設定字。調制波頻率范圍設定。調制波頻率范圍設定字是由FRS0～FRS2這三位組成。調制波頻率決定了電動機的轉速，因此應先根據電動機的調速范圍，計算調制波頻率范圍。調制波頻率范圍為：f f

2mCARRRANGE

384（5-2）式中：m值的二進制數即為調制波頻率范圍設定字。PDT0～PDT6這7127nt

PDTPDT

fCARR

（5-3）

PDT

的二進制數即是最小刪除脈寬設定字?？紤]到延遲（死區）的因素，在延遲時，通常的做法是在保持原頻率不變的基礎上，使開關管延遲導通，如圖5.2所示，實際輸出脈寬延遲延遲（死區）延遲前的脈寬圖5.2延遲前后的脈寬關系實際輸出的脈寬=延遲前的脈寬-延遲時間。SA4828的工作順序是先刪除最窄

應是延遲前的最小刪除脈寬。它等于實際輸出的最小脈PDT

PDT

PDY

]脈沖延遲時間設定。該設定字由PDY0～PDY5這6位組成。脈沖延時為:63nt PDY

（5-4）PDY f 512CARR

的二進制數即是脈沖延遲時間設定字。PDYWS0WS1這2位來完成的。根據WS0、WS1可選擇純正弦波、增強型波、高效波三種調制波形。其波形的選擇如表5.2所示：表5.2波形選擇對應波形WS1WS2波形00純正弦波01增強型10高效型幅值控制。幅值控制通過對AC適應平衡負載或不平衡負載?？撮T狗時間常數設定。時間常數由WD0～WD15這16位組成，根據下式：ntTIMnf

1024CLK

（5-5）計算出n

值，它的二進制數即為時間常數。當每次向控制寄存器寫入數據TIM時，自動用這個常數重置看門狗，即叫醒一次。如果單片機失去了控制，在指定時間內沒有叫醒看門狗，則看門狗會立即封鎖輸出。控制寄存器編程控制寄存器的作用主要是對調制波頻率(調速)、調制波幅值選擇(調壓)、正反轉選擇、輸出禁止位控制等進行控制。其方法是通過對R0～R5寄存器輸入并暫存，當向R15虛擬寄存器進行寫操作時，才將這些數據送人控制寄存器。R0～R5各寄存器的內容見下表。表5.3 控制寄存器編程時R0—R5各寄存器內容76543210R0PFS7PFS6PFS5PFS4PFS3PFS2PFS1PFS0R1PFS15PFS14PFS13PFS12PFS11PFS10PFS9PFS8R2RST×××WTECRINT0F/RR3Ramp7Ramp6Ramp5Ramp4Ramp3Ramp2Ramp1Ramp0R4Bamp7Bamp6Bamp5Bamp4Bamp3Bamp2Bamp1Bamp0R5Yamp7Yamp6Yamp5Yamp4Yamp3Yamp2Yamp1Yamp0（1）調制波頻率選擇調制波頻率選擇由PFS0～PFS15這16位組成，通過下式求得:f f

RANGEn

（5-6）POWER

65536

PFS

值的二進制數即為調制波頻率選擇字。PFS（2）調制波幅值選擇幅值是借助于8位幅值選擇字(Ramp、Yamp、Bamp)來實現的，其每一相都可以通過下式來計算：nA An

100

（5-7）POWER

255式中n值的二進制數即為調制波幅值選擇字。A正反轉選擇正反轉選擇位F/R控制三相PWMF/R=0R-Y-B；F/R=1時反轉，相序是B-Y-R。正反轉期間輸出波形連續。輸出禁止位控制。輸出禁止位INH。當INH=0時，關斷所有的SPWM信號輸出。計數器復位控制計數器復位CR。當CR=0時，使內部的相計數器置為00（R相）。看門狗選擇看門狗選擇位WTE。當WTE=1時，使用看門狗功能。軟復位控制RST是軟復位位，它與硬復位RESET有相同的功能，高電平有效。程序設計由60f(1s)可算出調制波頻率范圍為0～50Hz，時鐘頻率為12MHz，設計載12μs，6μs，Intel8051SA4828進行設置，進而實現對三相交流電動機進行調速控制]將程序分成三部分，分別介紹如下（1）初始化程序設計：根據上面介紹的公式，計算出SA4828各個初始化參數字。ZPPRZPPRZPPRINT0ZPPRT0（00H16T0T0T01，1RAMORG0000HLJMPSTARTORG0003HLJMPWZDORG000BHLJMPJA1START：?SETBIT0 ；脈沖下降沿觸發外中斷MOVTMOD,#10H ；T01SETBEX0 ；開外中斷SETBET0 ；開定時中斷SETBEA ；開總控制中斷?下面計算SA4828初始化參數字。 f2n1f

12106HzfCARR

512 5103Hz512取2n1=4，所以n=3。載波頻率設定字為001。反算載波頻率為：ff CLKf

12106Hz 12106HzCARR

5122n1 51222 384f2mfCARR

38450Hz5860Hz取2m4，所以m=2。調制波頻率范圍設定字為010。反算調制波頻率范圍為：f 2m 5860Hz22f =CARR 61HzRANGE

384 384所以寄存器R0的值應為010XXO11B，即43H。③最小刪除脈寬設定字最小刪除脈寬等于實際最小刪除脈寬加上延遲時間，所t 12us6us18us。PDT由式（5-3）得：t =127-512PDT

fCARR

12751218106s5860Hz7349H所以最小刪除脈沖設定字為49H，R1寄存器的值為49H。④脈沖延遲時間的設定字由式（5-4）得：nPDY

63512

fCARR

635126106s5860Hz452DH所以，脈沖延遲時間設定字為2DH，即寄存器R2中的值是2DH。⑤波形選擇字和AC設定選用高效波形，選擇字是10；紅相控制幅值，AC=0。所以，寄存器R3中的值為02H。⑥看門狗設定不用看門狗，所以寄存器R4,R5的值均為00H。SA4828初始化子程序：MOV A，#43H ；R0=43HMOVDPTR，#0000H；指向R0的地址MOVX@DPTR，A；43H裝入R0INCDPTR；指向R1的地址MOVA，#49HMOVX@DPTR，A；49H裝入R1INCDPTR；指向R2的地址MOVA，#2DHMOVX@DPTR，A；2DH裝入R2INCDPTR；指向R2的地址MOVA，#02HMOVX@DPTR，A；02H裝入R3INCDPTR；指向R4的地址MOVA，#00HMOVX@DPTR，A；00H裝入R4INCDPTR；指向R5的地址MOVX@DPTR，A；00H裝入R5MOVDPTR，#000EH；指向R14的地址MOVX@DPTR，A；將六個寄存器的值寫入；SA4828初始化寄存器調速子程序計算：假定用戶由鍵盤輸入的電動機轉速，通過鍵處理程序進行轉換，變成調制

，并將它存入內部RAM30H；通過查U/F曲線表，可以得到與調POWER

，并將它存入31H中；其他控制參數如：正POWER以便通過位操作來改變它們的值。調制波頻率字計算可由（5-6）式得：65536f

65536fn = POWER= POWE=1074fPES

f 61RANGE

POWER

POWER

和fRANGE

PPS

1074

可以POWER看成一個雙字節的無符號數于一個單字節無符號數的相乘，其積是一個雙字節的無符號數。調制波幅值控制字計算可由（5-7）式得：255An = A 100這是2個單字節數相乘，再除以一個單字節的數，其結果是一個單字節數。調速子程序就是要計算出nA

和nPFS

字，并將它送入SA4828的控制寄存器。SPEED： MOV R2，#04H ；做乘法準備，求

字PFSMOV R3，#32H 1074（0432H）作為被乘數MOV R6，#00HMOV R7，#30H fR0R1R2

POWERLCALL QMUL ；調用乘法子程序MOV A，R7 8SA4828MOV DPTR，#0000H MOVX@DPTR,AMOV A,R6 8SA4828INC DPTR R1MOVX@DPTR,AINC DPTR R2MOV A,20H 20HMOVX@DPTR,AMOV A,#0FFH ；求調制波幅值控制字nAMOV B,31H A BPOWERMUL AB ；255APOWERMOV R2,#00H ；準備做除法MOVR3,#00HMOV R4,B ；將積作為被除數MOVR5,A寄存器

MOVR6,#64HMOV R7,#64H 100LCALL NDIV ；調除法子程序MOV A,R5 SA4628R3INC DPTR R3MOVX@DPTR,AMOV DPTR,#000FH R15MOVX@DOTR,A SA4828SETBTR0 ；開始定時RET中斷子程序設計2INT0中斷。INT0ZPPRT0ZPPRT010HINT0中斷間隔里，所