异步电机变频调速PWM控制电气工程
太 原 理 工 大 学毕 业 设 计 ( 论 文 ) 任 务 书毕业设计(论文)题目：基于 MCS—51 单片机的异步电动机变频调速—f=45,N=27,M=0.8一、 毕业设计(论文)任务1.掌握异步电动调速的工作原理、机械特性；2.掌握异步电动机变频调速原理、分类，熟练 PWM 调制方法原理、采样方法及其类型；3.掌握 51 单片机的基本原理，包括中断、指令、I／O 口、定时器等；4.在 MATLAB 环境下搭建交—直—交变频调速仿真模型并进行系统仿真；5.设计 MCS-51 单片机最小系统，编制相应软件程序，进行调试，得出正确结果。二、毕业设计(论文)内容1.课题背景及其相关原理2. MATLAB 仿真3.PWM 波形计算3.51 单片机编程仿真4.单片机电路板设计5.结论三、基本数据：1.异步电动机：电源相电压 U= 220V,负载转矩 TL=0N.m，极对数P=2，额定功率 P= 4KW，频率 f=50HZ2.变频调速：输出频率 f=45Hz,载波比 N=27，调制度 M=0.93.控制方式：MCS-51 单片机四、学生应交出的设计文件(论文)：1. 单片机电路板一块2. 毕业设计论文一份五、主要参考文献(资料)：1、王兆安，黄俊．电力电子技术．机械工业出版社．．32、陈伯时，电力拖动控制系统．北京：机械工业出版社．(7),147-1873、张爱玲，李岚，梅丽风．电力拖动与控制．北京：机械工业出版社．(50),45-804、王兆安，黄俊，电力电子技术．北京：机械工业出版社．2000.132-1655、Botten S L,Whitley C R,King A D.Flight control actuation technology for next generation all electric aircraft 〔 J 〕.Technology Review Journal．2000,8(2),55-68 专业班级 电气 0706 班 学生 要求设计(论文)工作起止日期 年 3 月到 年 6 月 指 导 教 师 签 字 日期 教 研 室 主 任 审 查 签 字 日期 系 主 任 批 准 签 字 日期 基于 51 单片机的异步电机变频调速 PWM 调制方法研究—f=45，N=27,M=0.9摘要以三相异步电动机调速系统为基础，阐述了基于 8 位单片机 MCS-51 为 PWM 控制，配合采用 IGBT 为主动功率器件完成三相异步电动机的 PWM 交流变频调速。此调速系统充分利用了 MCS-51 单片机 12MHz 主频，为产生精准的 PWM 控制波形提供了良好的硬件基础。在此控制方式中，采用规则采样法，用正弦波来调制等腰三角形，从而得到一系列的等幅不等宽的 PWM 波形。在逆变器主电路中， 6 个 IGBT 的导通和关断由 MCS-51 单片机 P1 口输出的控制字决定，其中控制字是通过波形调制图上各项电压在每一个时间段上的高低电平来确定的。另外，本文还介绍了 MCS-51 单片机的结构、中断系统和定时器的使用。最后通过编写 MCS-51 单片机控制的主程序和中断程序来实现正弦脉冲宽度调制，方便的实现变频调速。通过 MATLAB 仿真可以得到PWM 变频调速的结果，最后和通过单片机产生 PWM 控制波所得到的实验结果一致，进一步证明了基于 51 单片机的异步电动机变频调速 PWM 调制方法的正确性和可行性。关键词：MCS-51 单片机；变频器；调速系统 Study at Asynchronous Motor of Variable Frequency by PWM Modulation Based on 51 Microcontroller Control———f=45,N=27,M-0.9AbstractTo three-phase asynchronous motor speed control system based on MCS-51 based 8-bit single-chip for PWM control of the core，coupled with the use of IGBT-based power device to complete three-phase asynchronous PWM AC variable frequency motor speed control.Take full advantage of the speed control system of MCS-51 single-chip frequency of up to 12MHz，in order way，we use the rule to adopt ，use the sine wave to modulate the waist triangle and get a series of wave according to the equivalent area-theory， the PWM of sine expected are equivalent.In the main circuit of the inverter,the open and shut of every thyistor is determined by the controlling word of MCS-51，andthecontrol word is determined by the high-low voltage of each phase voltage on the chart of wave brewage in every period of time.Moreover，this article also introduces the MCS-51 micro controller structure，the interruption system and the timer.Finally，through compiling the main procedure and the interruption procedure，we change the power source frequency of the converter，and through the results produced by MCU control PWM，the experimental results proved the 51-series microcomputer based on asynchronous motor inverter PWM correctness and feasibility of the .Keyword: Inverter;PWM;Variabl
