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变频器

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大功效纯数控型变频器的研发和运行

导读: 波形发生器简化了产生同步脉宽调制波形的控制软件和外部硬件,使得交流变频装置的控制变得简单。为确保输出转控制电路速稳定,可采用转速反馈。由光码盘输出两路互差90°的脉冲信号,接入捕获引脚EPA0和EPA1,由T1计数器可计算电机转速。

  大大节省了CPU的开销。波形发生器简化了产生同步脉宽调制波形的控制软件和外部硬件,使得交流变频装置的控制变得简单。为确保输出转控制电路速稳定,可采用转速反馈。由光码盘输出两路互差90°的脉冲信号,接入捕获引脚EPA0和EPA1,由T1计数器可计算电机转速。

  若转速精度要求不高,可开环运行。由于系统内设置有电压反馈数字调节器,故速度控制精度也能达到±0.05%.为保证系统可靠运行,还设有过压,欠压,过流,过载,失速,过热等保护功能。另外接一片8位单片机,完成键盘扫描和显示。驱动电路对同一型号的IGBT是相同的,这里不再赘述。控制电路图。

  波形发生器中断服务程序流程系统软件设计交流变频调速装置功能很多,应用软件较复杂。本系统软件主要有主程序,电压空间矢量PWM计算,SPWM波形发生程序,定时中断服务程序以及故障中断服务程序等组成。

  主程序完成系统初检和各寄存器的初始化工作;定时中断服务程序完成与键盘和显示器通信任务、故障检测任务等;波形发生器完成加减速、电压空间矢量PWM计算和波形发生器的装载任务。

  这里给出电压空间矢量PWM计算和波形发生程序框图。

  三相电机定子绕组施加三相正弦电压时,气隙磁通以恒定角速度旋转,轨迹为圆形。使用逆变器向三相电机供电时,逆变器的六个开关矢量V1~V6和两个零开关矢量V0和V7这八个基本电压矢量合成一个空间电压矢量,可近似模拟等幅旋转矢量,这时电机的气隙磁通近似为圆形。

  图中:T1=TS2msinP3-H;T2=TS2msinH;T0=T7=TS2-T1-T2/236式中m――调制系数;T1,T2――非零矢量;T0,T7――零矢量。

  在软件中根据所需频率,由V/f控制原则,确定了输出电压Vout(即m)后,则可计算出T1,T2,T0和T7,利用87C196MH的波形发生器即可输出SPWM波。参考电压Vout在图示扇区内的空间电压矢量PWM开关模式。

  结束语全数字式280kW变频调速装置现已正式投入工业应用,其中一台用在某厂的环形炉风机上。运行效果表明:经济效益可观,机械寿命高,坯料加热质量提高,控制精度高可靠性好,且抗干扰能力强。

 

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