基于SPWM变频调速系统的毕业设计论文(带仿真图)
基于SPWM变频调速矢量控制系统研究及其仿真
摘要变频调速是交流电动机各种调速方式中效率最高、性能最好的调速方法,在整个交流调速中占有重要的地位。
采用MATLAB软件包中的SIMULINK对基于数学模型基础上的电气传动控制系统进行仿真建模，具有建模简便、结构直观、操作灵活等优点，并且仿真结果具有较高的精度。
本文介绍了现代交流调速系统的概况、矢量控制的基本概念以及在三相坐标系和两相坐标系下的异步电动机的数学模型。
并在此基础上应用MATLAB下的仿真工具SIMULINK软件建立了按转子磁场定向的异步电动机的数学模型，并对其进行仿真分析。
重点是对交流电机SPWM变频调速矢量控制系统的建模和仿真，并给出了仿真模型和仿真结果。
关键词：MATLAB/SIMULINK，矢量控制，异步电动机，仿真目录摘要 (I)ABSTRACT ................................... 错误！未定义书签。
第一章概述 (1)1.1现代交流调速系统的发展 (1)1.2矢量控制 (2)1.3研究内容 (3)第二章异步电动机的多变量数学模型 (4)2.1异步电动机在三相坐标系上的数学模型和性质 (4)2.1.1 异步电动机在三相坐标系上的数学模型 (4)2.1.2 异步电动机在三相坐标系上数学模型的性质 (9)2.2坐标变换 (10)2.2.1 三相静止/两相静止坐标变换（3S/2S） (11)2.2.2 两相静止/两相同步旋转的坐标变换（2S/2R） (13)2.2.3 直角坐标—极坐标变换(K/P) (14)2.3异步电动机在两相坐标系上的数学模型 (15)2.3.1 两相任意旋转坐标系上的数学模型 (15)2.3.2 两相静止坐标系上的数学模型 (18)2.3.3 两相同步旋转坐标系上的数学模型 (19)2.3.4 按转子磁场（磁通）定向的数学模型 (19)第三章异步电动机的矢量控制策略 (22)3.1矢量控制的基本思想 (22)3.1.1 矢量控制方法的提出 (22)3.1.2 矢量控制变换的思路 (22)3.2按转子磁场定向的矢量控制的实现 (23)3.3正弦波脉宽调制技术 (26)3.3.1 正弦波脉宽调制的原理 (26)3.3.2 SPWM控制方法 (26)3.3.3 电压型三相桥式逆变器 (27)第四章模型的建立和仿真结果分析 (28)4.1MATLAB/SIMULINK简介 (28)4.2异步电动机仿真模型子系统的建立 (28)4.2.1 3S/2R变换 (28)4.2.2 2R/3S变换 (29)4.2.3 电压电流变换 (30)4.2.4 异步电动机矢量控制模型 (30)4.2.5 电流电压变换 (31)4.2.6 逆变器模型仿真结构 (31)4.3异步电动机模型仿真 (31)4.3.1 异步电动机转速和电磁转矩的关系..................... 错误！未定义书签。
变频器SVPWM控制系统设计及仿真毕业设计论文
摘要随着电力电子器件和微处理器芯片的发展，使得数字化变频调速技术成为当代电机控制技术的趋势。
传统的SPWM控制算法未顾及输出电流波形，不易于数字化。
所以需要更进一步的控制算法，来使电机产生恒定转矩，于是便产生电压空间矢量PWM(Space Vector Pulse Width Modulation，简称SVPWM)控制算法。
变频器SVPWM控制系统就是利用该算法的来对异步电机实行控制的，它的输出谐波小，也使得直流侧的电压利用率提升了15%。
本课题变频器的控制芯片是TMS320F2812DSP，采用SVPWM调制技术，产生PWM波形，并对6个IGBT的通断进行控制，从而在电机空间产生圆形旋转磁场，使电机产生恒定转矩。
本文最后一章还使用MATLAB /SIMULINK对变频器SVPWM进行仿真分析，仿真结果进一步验证了变频器SVPWM算法的可行性和正确性。
关键词：变频器；SVPWM；异步电机；MATLAB/SIMULINK仿真AbstractWith the development of power electronic devices and microproc essor chips, digital frequency conversion technology has become the trend of modern motor control technology. The traditional SPWM control algorithm does not take into account the output current waveform, not easy to digitize. Therefore, the need for further control algorithms, so that the motor generates a constant torque, so it will produce a voltage space vector PWM (Space Vector Pulse Width, SVPWM). Inverter SVPWM control system is the use of the algorithm to control the motor, its output harmonic is small, but also makes the DC side voltage utilization increased by 15%.The inverter control chip is TMS320F2812DSP, using SVPWM modulation technology, PWM waveform, and the 6 IGBT on-off control, resulting in a circular rotating magnetic field in motor space, makes the motor produce constant torque. In the last chapter of this paper, MATLAB /SIMULINK is used to simulate the frequency converter SVPWM, and the simulation results verify the feasibility and correctness of the SVPWM algorithm.Keywords: inverter;Space Vector Pulse Width Modulation;Asynchronous motor;simulation目录摘要 (I)Abstract (II)1绪论 (1)1.1课题研究背景及意义 (1)1.2变频器SVPWM的发展现状和趋势 (3)1.3课题研究要求及任务 (6)1.4论文的主要内容 (7)2变频器SVPWM控制系统结构及原理 (8)2.1变频器SVPWM控制系统结构 (8)2.2变频器SVPWM基本原理 (10)2.3变频器SVPWM法则推导 (12)2.4变频器SVPWM控制算法 (14)3变频器SVPWM控制系统设计 (22)3.1总体设计 (22)3.2主电路设计 (22)3.3驱动电路设计 (24)3.4控制电路设计 (26)3.5软件设计 (28)4变频器SVPWM控制系统建模仿真及结果分析 (29)4.1系统仿真模型的建立 (29)4.2系统仿真结果分析 (34)总结 (38)参考文献 (39)致谢 (40)1 绪论1.1 课题研究背景及意义在当今工业社会，能源的有效利用一直是科学研究的重要方向，这关乎与我们的可持续发展，因此，节能研究就显得越来越重要。
基于SPWM变频调速系统的毕业设计(带仿真图)
摘要近年来,交流电机变频调速及其相关技术的研究己成为现代电气传动领域的一个重要课题,并且随着新的电力电子器件和微处理器的推出以及交流电机控制理论的发展，交流变频调速技术还将会取得巨大进步。
本文对变频调速理论，逆变技术，SPWM产生原理进行了研究，在此基础上设计了一种新型数字化三相SPWM变频调速系统，以8051控制专用集成芯片 SA4828为控制核心，采用IGBT作为主功率器件，同时采用EXB840构成IGBT的驱动电路，整流电路采用二极管，可使功率因数接近1，并且只用一级可控的功率环节，电路结构比较简单。
V控制，同时，软件程序使得参数的输入和变频器运行方式本文在控制上采用恒f的改变极为方便，新型集成元件的采用也使得它的开发周期短。
另外，本文对SA4828三相SPWM波发生器的使用和编程进行了详细介绍，完成了整个系统控制部分的软硬件设计。
V控制，SA4828波形发生器关键字:变频调速，正弦脉宽调制，fABSTRACTRecently, the research of variable frequency speed variation of AC motor and relevant technology has become an important issue in electrical drive field, with the appearance of new power electron apparatus and microprocessor and the development of the control theory, the technology of variable frequency speed variation will improve more rapidly.This thesis has a research on these technologies: Variable Voltage Variable Frequency motor drive, inverter, and the creation principle of SPWM, Based on the results of the study, I designed a system of a new digital three phases VVVF motor drive system. It uses ASIC-SA4828 controlled by 8051 as main controlling core, it uses IGBT as power device, and uses EXB840 as drive. It uses diodes as converting circuit unit, which makes power factor close to 1. Because I only need to control inverter, the whole circuit is very simple.V operation. At the same time, it is very convenient toI adopt the means of linear finput parameters or change the drive’s operating mode due to the software proced ure. Moreover, owing to the advantages of the new integrated parts, it costs less time to develop this motor drive.This thesis has also detail introduced the method of the usage and the programs of the three phases SPWM wave generator SA4828. The software and the hardware of the control part in system have been completed.V Keywords: variable frequency speed control，Sine Pulse Width Modulation (SPWM)，f operation; SA4828 Wave Generator目录摘要 (i)Abstract (ii)1绪论 (1)1.1 变频调速技术简介 (1)1.2 变频器的发展现状和趋势 (2)1.2.1 变频器的发展现状 (2)1.2.2 变频器技术的发展趋势 (2)1.3 研究的目的与意义 (3)1.4 本次设计方案简介 (4)1.4.1 变频器主电路方案的选定 (4)1.4.2 系统原理框图及各部分简介 (5)1.4.3 选用电动机原始参数 (6)2交流异步电动机变频调速原理 (7)2.1 三相异步电机工作的基本原理 (7)2.1.1 异步电机的等效电路 (7)2.1.2 异步电动机的转矩 (8)2.1.3 异步电动机的机械特性 (9)2.1.4 异步电机变频调速原理 (11)3变频器主电路设计 (12)3.1 主电路的工作原理 (12)3.1.1 主电路各部分的设计 (12)3.1.2 变频器主电路设计的基本工作原理 (13)3.2 主电路参数计算 (16)3.3 IGBT及驱动模块介绍 (17)3.3.1 IGBT简介及驱动要求 (17)3.3.2 EXB840的内部结构 (19)3.3.2 采用EXB840的IGBT驱动电路 (20)4控制回路设计 (21)4.1 驱动电路设计 (21)4.1.1 SPWM调制技术简介 (21)4.1.2 SPWM波生成芯片特点和引脚功能 (23)4.2 保护电路 (24)4.2.1 过、欠压保护电路设计 (24)4.2.2 过流保护设计 (26)4.3 控制系统的实现 (27)5变频器软件设计 (29)5.1 流程图 (29)5.2 SA4828的编程 (29)5.2.1 初始化寄存器编程 (29)5.2.2 控制寄存器编程 (32)5.3 程序设计 (33)6变频器用MATLAB/SIMULINK仿真 (29)6.1 MATLAB/SIMULINK简介 (29)6.2 基于SPWM变频调速系统的仿真 (29)总结 (48)参考文献 (49)致谢 (50)1绪论1.1 变频调速技术简介变频调速技术是一种以改变交流电动机的供电频率来达到交流电动机调速目的的技术。
基于SPWM变频调速矢量控制系统研究及其仿真
摘要变频调速是交流电动机各种调速方式中效率最高、性能最好的调速方法,在整个交流调速中占有重要的地位。
采用MATLAB软件包中的SIMULINK对基于数学模型基础上的电气传动控制系统进行仿真建模，具有建模简便、结构直观、操作灵活等优点，并且仿真结果具有较高的精度。
本文介绍了现代交流调速系统的概况、矢量控制的基本概念以及在三相坐标系和两相坐标系下的异步电动机的数学模型。
并在此基础上应用MATLAB下的仿真工具SIMULINK软件建立了按转子磁场定向的异步电动机的数学模型，并对其进行仿真分析。
重点是对交流电机SPWM变频调速矢量控制系统的建模和仿真，并给出了仿真模型和仿真结果。
关键词：MATLAB/SIMULINK，矢量控制，异步电动机，仿真ABSTRACTVariable-frequency speed regulation is the most efficient way and the best performance and plays an important role in the whole motor speed control. The electric transmission control system simulation models are based on mathematical models used the SIMULINK which belongs to the MATLAB software package to simulate, it provides with modeling a simple, intuitive structure, operational flexibility and other advantages, and the simulation results with high accuracy.This paper mainly introduced the development of AC regulating speed system and the basis idea of Vector control and the dynamic models of induction motor which in the 3-phase references and 2-phase reference. Using SIMULINK in software MATLAB establish and simulate the dynamic model in the 2-phase synchronous rotary references. The emphases are to simulate about vector control system of the SPWM variable frequency control, and to give the simulation result and the analysis of the result.Key words:MATLAB/SIMULINK, Vector control, Asynchronous motor, Simulation目录摘要 (I)ABSTRACT (II)第一章概述 (1)1.1现代交流调速系统的发展 (1)1.2矢量控制 (2)1.3研究内容 (3)第二章异步电动机的多变量数学模型 (4)2.1异步电动机在三相坐标系上的数学模型和性质 (4)2.1.1 异步电动机在三相坐标系上的数学模型 (4)2.1.2 异步电动机在三相坐标系上数学模型的性质 (9)2.2坐标变换 (10)2.2.1 三相静止/两相静止坐标变换（3S/2S） (11)2.2.2 两相静止/两相同步旋转的坐标变换（2S/2R） (13)2.2.3 直角坐标—极坐标变换(K/P) (14)2.3异步电动机在两相坐标系上的数学模型 (15)2.3.1 两相任意旋转坐标系上的数学模型 (15)2.3.2 两相静止坐标系上的数学模型 (18)2.3.3 两相同步旋转坐标系上的数学模型 (19)2.3.4 按转子磁场（磁通）定向的数学模型 (19)第三章异步电动机的矢量控制策略 (22)3.1矢量控制的基本思想 (22)3.1.1 矢量控制方法的提出 (22)3.1.2 矢量控制变换的思路 (22)3.2按转子磁场定向的矢量控制的实现 (23)3.3正弦波脉宽调制技术 (26)3.3.1 正弦波脉宽调制的原理 (26)3.3.2 SPWM控制方法 (26)3.3.3 电压型三相桥式逆变器 (27)第四章模型的建立和仿真结果分析 (28)4.1MATLAB/SIMULINK简介 (28)4.2异步电动机仿真模型子系统的建立 (28)4.2.1 3S/2R变换 (28)4.2.2 2R/3S变换 (29)4.2.3 电压电流变换 (30)4.2.4 异步电动机矢量控制模型 (30)4.2.5 电流电压变换 (31)4.2.6 逆变器模型仿真结构 (31)4.3异步电动机模型仿真 (31)4.3.1 异步电动机转速和电磁转矩的关系........................ 错误!未定义书签。
SPWM变频调速系统的MATLAB仿真设计
SPWM变频调速系统的MATLAB仿真1.1系统仿真综述在采用电力半导体器件对电动机进行交流调速的分析研究中，计算机仿真技术已经显示出了它的巨大优越性。
MATLAB/SIMULINK环境是一种优秀的系统仿真软件，使用它可以大大提高系统仿真和CAD的效率和可靠性。
本设计的特点是用MATLAB对基于SPWM控制的交流异步电动机变频调速系统进行仿真分析。
系统仿真模型主要由整流器、滤波器、逆变器、电动机模型以及SPWM控制器几部分组成，对实际系统的分析与研究十分有帮助。
本文根据电力电子器件的开关原理、PWM调制方式的动作过程和自动控制理论，结合具体的电路拓扑结构并基于多信息融合思想，构建计算机仿真方案，在通过分析比较仿真波形、仪表的显示结果和存储示波器的记录，检验数学模型、电路拓扑结构、调节器方式和主要元器件参数是否正确，修改设计方案，逐步达到预期的目的。
本文用仿真调速系统控制一台三相异步电动机。
系统工作过程是：首先通过电网中获得三相对称交流电，然后经过三相不可控整流和SPWM控制方式下的逆变器为电动机提供电源。
电动机在三相逆变电源的控制下产生电磁转矩带动负载工作。
在本系统中，三相桥式逆变电路的基本工作方式采用的是导电方式，同一相(即同一半桥)上下两个臂交替导电，这样，在任意瞬间，将有3个桥臂同时导通。
在控制电路中，采用的是正弦波脉宽调制法(SPWM)，即三角形载波信号和三相对称的正弦波参考信号相比较，在交点处发出三相脉冲调制信号，去驱动逆变器主回路的各IGBT的基极，当改变参考信号的幅值时，相电位脉冲的脉宽随之改变，从而改变了主回路基波相电压的大小。
当改变参考信号的频率时，输出电压的频率随之改变。
如果同时改变参考电压的幅值和频率，就可以实现变频调速系统u/f＝常数的要求。
这种调制方式的特点是在半个周期内，脉冲间中心线等距，脉冲等幅、调宽，各脉冲面积之和与正弦波下的面积成正比。
在SPWM方式中，经常要用到调制系数M(M＝调制波幅值/载波幅值)。
SPWM变频调速系统设计毕业论文
SPWM变频调速系统设计毕业论文毕业论文SPWM变频调速系统毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。
对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。
作者签名：日期：指导教师签名：日期：使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。
作者签名：日期：学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。
除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。
对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。
本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。
作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。
本人授权大学可以将本学位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本学位论文。
涉密论文按学校规定处理。
作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日注意事项1.设计（论文）的内容包括：1）封面（按教务处制定的标准封面格式制作）2）原创性声明3）中文摘要（300字左右）、关键词4）外文摘要、关键词5）目次页（附件不统一编入）6）论文主体部分：引言（或绪论）、正文、结论7）参考文献8）致谢9）附录（对论文支持必要时）2.论文字数要求：理工类设计（论文）正文字数不少于1万字（不包括图纸、程序清单等），文科类论文正文字数不少于1.2万字。
毕设论文异步电动机SPWM变频调速原理与仿真分析
毕设论文--异步电动机SPWM变频调速原理与仿真分析异步电动机SPWM变频调速原理与仿真分析摘要在分析SPWM原理的基础上，利用MATLAB/SIMULINK软件构造了SPWM调速系统的仿真模型并说明了规则采样法的可行性。
该模型主要利用S-函数模拟自然采样法和规则采样法的控制规则并应用电力系统工具箱构建逆变桥和电机，能够比较好的模拟真实的系统并实现变频调速的功能。
通过对仿真结果的分析，对比自然采样法和规则采样法控制性能的差异，得出了规则采样法在工程实际中应用的可行性。
关键词：SPWM，异步电机，MATLAB，仿真，规则采样法，自然采样法The Simulation and Analysis of the Fundmental Principle of Asynchronous Motor SPWM Speed AdjustingABSTRACTBase on analizing SPWM principle, the SPWM velocity modulation system's simulation model has been constructed by using the MATLAB/SIMULINK software.After analizing the results of simulation,the feasibility of the regular sample law is given out. This model mainly uses the S- function analogue natural sampling law and the regular sampling method control rule and construct inverter and machine ,this model can simulate the real system and realize the frequency conversion velocity modulation function. The simulation results is given out in this paper, though analizing the simulation results and constrasting the difference of the control performance of natural sampling law and regular sampling,the application feasibility of the regular sampling law in the project has been obtained. KEYWORDS: SPWM ,aynchronous motor,MATLAB,simulation, regular sampling law, ntural sampling law目录摘要......................................................................................................................................... I I ABSTRACT (III)1 绪论 (1)1.1交流调速系统的发展 (1)1.2交流调速系统的基本类型 (2)1.2.1 异步电动机调速系统的基本类型 (2)1.2.2 同步电动机调速的基本类型 (4)2 Siulink 仿真基础 (5)2.1 Simulink简介 (5)2.1.1 Simulink启动 (5)2.1.2 Simulink 组成 (5)2.1.3 仿真过程 (6)2.2 Simulink 模块库简介 (6)2.3电力系统工具箱简介 (6)2.4 S-函数简介 (7)2.4.1 S-函数的基本概念 (7)2.4.2 S-函数的使用 (7)2.4.3 与S-函数相关的一些术语 (8)2.4.4 S-函数的工作原理 (8)2.4.5 编写M文件S-函数 (9)3 异步电动机变压变频调速系统 (11)3.1概述 (11)3.2变压变频调速的基本控制方式 (11)3.2.1 基频以下调速 (11)3.2.2 基频以上调速 (12)3.3异步电动机电压－频率协调控制时的机械特性 (13)4 PWM控制技术 (15)4.1 正弦脉宽调制原理及其优点 (15)4.1.1 SPWM原理 (15)4.1.2 SPWM的优点 (19)4.1.3关于SPWM的开关频率 (19)4.2 同步调制和异步调制 (20)4.2.1 异步调制 (20)4.2.2 同步调制 (20)4.2.3 分段同步调制 (20)4.3 SPWM波形的生成 (21)4.3.1 自然采样法 (21)4.3.2 规则采样法 (22)5 异步电动机SPWM变频调速仿真系统的设计 (24)5.1自然采样法系统的设计 (24)5.1.1 三角波的生成 (24)5.1.2 自然采样法SPWM 脉冲的生成 (26)5.1.3 直流电源 (26)5.1.4 逆变器的设计 (26)5.1.5 系统总框图的设计 (27)5.2 规则采样法系统的设计 (27)5.2.1 规则采样法脉冲的生成 (27)5.2.2 规则采样法系统总框图的设计 (30)5.3仿真分析 (30)5.3.1 额定转速（50HZ）的波形 (30)5.3.2 性能对比分析 (32)致谢 (38)参考文献 (39)1 绪论1.1 交流调速系统的发展[1]直流电气传动和交流电气传动在19世纪先后诞生。
三相交流电动机变频调速系统的设计及仿真毕业设计
目录摘要 (I)ABSTRACT (II)1 绪论 (1)1.1 课题研究的背景 (1)1.2 课题研究的目的和意义 (2)2 三相交流电机变频调速系统的组成及工作原理 (3)2.1 变频调速系统工作原理 (3)2.2 系统框图 (4)3 系统硬件电路的设计 (5)3.1 主电路的设计 (5)3.1.1 主电路介绍 (5)3.1.2 整流电路 (5)3.1.3 电容滤波 (6)3.1.4 逆变电路 (6)3.2控制电路的设计 (6)3.2.1 驱动模块的选择 (6)3.2.2 单片机的选取 (8)3.2.3 SA4828芯片的介绍 (9)3.3 外围设备简介 (10)3.3.1 串口通信 (10)3.3.2 LED显示器 (11)3.3.3保护电路 (12)3.3.4 A/D转换器的选择 (12)3.4 系统硬件原理图 (13)4 系统软件的设计 (14)5 系统的仿真及结果分析 (17)5.1Simulink简介 (17)5.2 仿真模型的建立 (17)5.3MATLAB模块选用以及参数设置 (18)5.4仿真结果图形及其分析 (24)结束语 (28)致谢 (29)参考文献 (30)附录 (31)三相交流电动机变频调速系统的设计及仿真三相交流电动机变频调速系统的设计及仿真摘要本文讲述了一种采用专用集成电路SA4828设计电机变频调速的方法。
系统主要包括主电路和控制电路，其中主电路采用交-直-交控制方式，即先将交流电经过整流，滤波转变为直流电，再将直流电经逆变转变为频率可调的交流电。
整流部分用的是三项桥式整流电路，逆变电路用的是三项桥式逆变电路。
控制电路由MCS-52系列的89C52单片机、SA4828三相SPWM产生器和一些外围扩展芯片构成，其控制电路简单、控制方式灵活、输出波形优点多的特点得到了充分体现，利用相应的软件，实现电机的调速要求。
驱动电路采用MC3PHA C芯片。
文章主要内容包括：SA4828的特性介绍及变频系统的主电路，控制电路，驱动电路，保护电路，调速系统及软件编程设计方法和仿真，所设计的系统实现了变频调速的全数字化控制，可靠性高。
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毕业设计论文基于SPWM变频调速系统的设计毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。
对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。
作者签名：日期：指导教师签名：日期：使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。
作者签名：日期：学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。
除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。
对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。
本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。
作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。
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3.附件包括：任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）。
4.文字、图表要求：1）文字通顺，语言流畅，书写字迹工整，打印字体及大小符合要求，无错别字，不准请他人代写2）工程设计类题目的图纸，要求部分用尺规绘制，部分用计算机绘制，所有图纸应符合国家技术标准规范。
图表整洁，布局合理，文字注释必须使用工程字书写，不准用徒手画3）毕业论文须用A4单面打印，论文50页以上的双面打印4）图表应绘制于无格子的页面上5）软件工程类课题应有程序清单，并提供电子文档5.装订顺序1）设计（论文）2）附件：按照任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）次序装订教研室（或答辩小组）及教学系意见摘要近年来,交流电机变频调速及其相关技术的研究己成为现代电气传动领域的一个重要课题,并且随着新的电力电子器件和微处理器的推出以及交流电机控制理论的发展，交流变频调速技术还将会取得巨大进步。
本文对变频调速理论，逆变技术，SPWM产生原理进行了研究，在此基础上设计了一种新型数字化三相SPWM变频调速系统，以8051控制专用集成芯片 SA4828为控制核心，采用IGBT作为主功率器件，同时采用EXB840构成IGBT的驱动电路，整流电路采用二极管，可使功率因数接近1，并且只用一级可控的功率环节，电路结构比较简单。
V控制，同时，软件程序使得参数的输入和变频器运行方式本文在控制上采用恒f的改变极为方便，新型集成元件的采用也使得它的开发周期短。
另外，本文对SA4828三相SPWM波发生器的使用和编程进行了详细介绍，完成了整个系统控制部分的软硬件设计。
V控制，SA4828波形发生器关键字:变频调速，正弦脉宽调制，fABSTRACTRecently, the research of variable frequency speed variation of AC motor and relevant technology has become an important issue in electrical drive field, with the appearance of new power electron apparatus and microprocessor and the development of the control theory, the technology of variable frequency speed variation will improve more rapidly.This thesis has a research on these technologies: Variable Voltage Variable Frequency motor drive, inverter, and the creation principle of SPWM, Based on the results of the study, I designed a system of a new digital three phases VVVF motor drive system. It uses ASIC-SA4828 controlled by 8051 as main controlling core, it uses IGBT as power device, and uses EXB840 as drive. It uses diodes as converting circuit unit, which makes power factor close to 1. Because I only need to control inverter, the whole circuit is very simple.V operation. At the same time, it is very convenient toI adopt the means of linear finput parameters or change the drive’s operating mode due to the software procedure. Moreover, owing to the advantages of the new integrated parts, it costs less time to develop this motor drive.This thesis has also detail introduced the method of the usage and the programs of the three phases SPWM wave generator SA4828. The software and the hardware of the control part in system have been completed.V Keywords: variable frequency speed control，Sine Pulse Width Modulation (SPWM)，f operation; SA4828 Wave Generator目录摘要 (1)Abstract (iv)1绪论 (1)1.1 变频调速技术简介 (1)1.2 变频器的发展现状和趋势 (1)1.2.1 变频器的发展现状 (1)1.2.2 变频器技术的发展趋势 (2)1.3 研究的目的与意义 (3)1.4 本次设计方案简介 (3)1.4.1 变频器主电路方案的选定 (3)1.4.2 系统原理框图及各部分简介 (4)1.4.3 选用电动机原始参数 (5)2交流异步电动机变频调速原理 (7)2.1 三相异步电机工作的基本原理 (7)2.1.1 异步电机的等效电路 (7)2.1.2 异步电动机的转矩 (8)2.1.3 异步电动机的机械特性 (9)2.1.4 异步电机变频调速原理 (11)3变频器主电路设计 (12)3.1 主电路的工作原理 (12)3.1.1 主电路各部分的设计 (12)3.1.2 变频器主电路设计的基本工作原理 (13)3.2 主电路参数计算 (16)3.3 IGBT及驱动模块介绍 (17)3.3.1 IGBT简介及驱动要求 (17)3.3.2 EXB840的内部结构 (19)3.3.2 采用EXB840的IGBT驱动电路 (20)4控制回路设计 (21)4.1 驱动电路设计 (21)4.1.1 SPWM调制技术简介 (21)4.1.2 SPWM波生成芯片特点和引脚功能 (23)4.2 保护电路 (24)4.2.1 过、欠压保护电路设计 (23)4.2.2 过流保护设计 (26)4.3 控制系统的实现 (27)5变频器软件设计 (29)5.1 流程图 (29)5.2 SA4828的编程 (29)5.2.1 初始化寄存器编程 (29)5.2.2 控制寄存器编程 (32)5.3 程序设计 (33)6变频器用MATLAB/SIMULINK仿真 (26)6.1 MATLAB/SIMULINK简介 (26)6.2 基于SPWM变频调速系统的仿真 (27)总结 (48)参考文献 (49)致谢 (50)1绪论1.1 变频调速技术简介变频调速技术是一种以改变交流电动机的供电频率来达到交流电动机调速目的的技术。
大家都知道，目前，无论哪种机械调速，都是通过电机来实现的。
从大的范围来分，电机有直流电机和交流电机。
由于直流机调速容易实现，性能好，因此过去生产机械的调速多用直流电动机。
但直流机固有的缺点：由于采用直流电源，它的滑环和碳刷要经常拆换，故费时费工，成本高，给人们带来太大的麻烦。
因此人们希望，让简单可靠廉价的笼式交流电机也像直流电动机那样调速。
这样就出现了定子调速、变极调速、滑差调速、转子串电阻调速、串极调速等交流调速方式。
当然也出现了滑差电机、绕线式电机、同步式交流电机。
随着电力电子技术、微电子技术和信息技术的发展，出现了变频调速技术，它一出现就以其优异的性能逐步取代其它交流电机调速方式，乃至直流电机调速，而成为电气传动的中枢[1]。
变频调速被认为是一种理想的交流调速方法。
但如何得到一个单独向异步电动机供电的经济可靠的变频电源，一直是交流变频调速的主要课题。
20世纪60年代中期，随着普通的晶闸管、小功率管的实用化，出现了静止变频装置，它是将三相的工频电源经变换后，得到频率可调的交流电。