单片机控制的交流调速系统设计
毕业论文-基于AT89C51单片机的空调控制系统设计 精品
毕业论文-基于AT89C51单片机的空调控制系统设计精品1总体方案设计随着人们生活水平的提高，人们对空调的舒适性和空气品质的要求越来越高，分体式空调已不能满足人们的要求，户式中央空调得到了迅猛的发展。
就室内居住环境而言，恒温环境并非是卫生和舒适的。
因为除了温度外，还有湿度、空气流速、空气洁净度等诸多因素影响到舒适的程度。
而传统的中央空调靠设置机械温控开关来实现房间的恒温控制。
这种控制方法，一方面操作不方便；另一方面温度波动范围大，不但影响人的舒适感，而且会造成一定的能量损耗。
采用单片机温度控制系统控制的户式中央空调系统，可以根据室内的环境因素，调节风机的转速，为人们创造一个舒适的室内环境，同时又节省电。
随着电子技术的发展，特别是随着大规模集成电路的产生，给人们的生活带来了根本性的变化，如果说微型计算机的出现使现代的科学研究得到了质的飞跃，那么单片机技术的出现则是给现代工业控制测控领域带来了一次新的革命。
目前，单片机在工业控制系统诸多领域得到了极为广泛的应用。
特别是其中的C51系列的单片机[3]的出现，具有更好的稳定性，更快和更准确的运算精度，推动了工业生产，影响着人们的工作和学习。
而本次设计就是要通过以C51系列单片机为控制核心，实现空调机温度控制系统的设计。
1.1方案一选用AT89C51单片机为中央处理器，通过温度传感器DS18B20对空气进行温度采集，将采集到的温度信号传输给单片机，由单片机控制显示器，并比较采集温度与设定温度是否一致，然后驱动空调机的加热或降温系统对空气进行处理，从而模拟实现空调温度控制单元的工作情况。
在整个设计中，涉及到温度检测电路、驱动控制电路、显示电路、键盘电路以及电源的设计等电路。
其中单片机的控制程序是起到各个电路之间的相互协调，控制各个电路正常工作的至关重要的作用。
其方框图如下:图1-1 方案一设计图框该图控制简单，思路清晰，各单元模块的相互衔接较简单，同时成本低廉，用的各种器件都是常用器件，更具有使用性。
基于单片机的直流电机控制系统
摘要本设计首先介绍了AT89S52单片机，L298驱动电路及直流电机的基本原理与功能；其次,设计直流电机实现转向、速度的控制方案；再次，在这些器件功能与特点的基础上，拟出设计思路，构建系统的总体框架，并利用LED数码管对测试结果进行显示；最后利用Proteus软件绘出电路图，同时写出设计系统的运行流程和相关程序。
整个系统通过写入单片机中的程序分配好控制字的存储单元以及相应的内存地址赋值；启动系统后，从单片机的I/O口输出控制脉冲，经过L298驱动电路对脉冲进行处理，输出能直接控制直流电机的脉冲信号。
本系统采用了低成本的AT89S52单片机芯片作为控制芯片，以按键做为输入达到对直流电机的启停、速度和方向的精确控制。
直流电机的驱动采用的是达林顿集成管L298，并且采用LED的进行显示。
在设计中，采用了PWM技术对电机进行控制，通过对占空比的计算达到精确调速的目的。
总之，本次设计出了操作简单、显示直观的直流电机控制系统。
关键字： AT89S52单片机；L298驱动芯片；直流电机。
AbstractThe design first introduced the AT89S52 single-chip microcomputer, L298 drive circuit and dc motor of the basic principle and function; Second, the design of dc motor to realize, the speed control scheme; and Again, in these devices based on the characteristics of the function and, draw up the design idea, construction of the whole system framework, and use of LED digital tube the results shows; Finally, using the Proteus software draw circuit diagram, at the same time, write design the operation of the system process and procedures. The whole system by writing to the single chip microcomputer program allocation good control of the word and the corresponding storage unit of the memory address assignment; Reboot your system, from single chip I/O mouth output control pulse, after L298 driving circuit pulse processing, the output can directly control dc motor of the pulse signal. This system USES a low cost AT89S52 single-chip microcomputer chip as control chip, with button as input to the keyboard to dc motor of the rev. Stop, speed and direction of the accurate control. Dc motor driver uses is the integration of L298 tube, and using the LED displayed. In the design, adopted PWM technology of motor control, through to the occupies emptiescompared to achieve the purpose of accurate calculation speed. All in all, this design out the operation is simple, direct display of dc motor control system.Key word:AT89S52 single-chip microcomputer; L298 driving chip; DC motor.目录1 绪论 (1)1.1 直流电机调速系统的发展 (1)1.2 开发背景 (2)1.3 选题的目的及意义 (3)1.4 研究方法 (4)2 系统方案设计 (5)2.1 概述 (5)2.2 总体设计任务 (5)2.3 系统总体设计方案论证 (6)2.4 系统总体设计方框图 (7)2.5 直流电机调速概述 (8)2.5.1 直流电机简介 (8)2.5.2 直流电机调速原理 (9)2.5.3 直流调速系统实现方式论证 (9)3 电机调速驱动设计 (11)3.1 PWM控制方式 (11)3.2 PWM控制的基本原理 (11)3.3 PWM 发生电路的设计 (13)3.4 功率放大驱动电路 (16)3.4.1 芯片L 298 性能及特点....................... ..163.4.2 L298芯片引脚的电气特性及功能 (17)3.4.3 L298驱动电机的逻辑功能 (19)4 硬件电路设计 (21)4.1 AT89S52的最小系统电路 (21)4.1.1 单片机芯片AT89S52介绍 (21)4.1.2单片机管脚说明 (22)4.1.3 时钟电路 (25)4.1.4 复位电路 (26)4.2 数码管显示 (27)4.3 排阻的简介 (27)4.4 显示电路与AT89S52单片机接口电路设计 (28)4.5 键盘与AT89S52单片机接口电路设计 (30)4.6 驱动电路与AT89S52单片机接口电路设计 (30)5 系统软件设计 (32)5.1 主程序设计 (33)5.2 子程序设计 (34)5.2.1 键盘子程序设计 (34)5.2.2显示子程序设计 (35)5.2.3 P W M控制程序设计 (36)5.3 系统仿真 (36)5.4 Proteus的简单使用 (37)6 设计总结 (39)致谢 (40)参考文献 (41)附录1 程序清单 (42)附录2 系统总图 (50)绪论1.1 直流电机调速系统的发展直流电气传动系统中需要有专门的可控直流电源，常用的可控直流电源有以下几种: 第一，最初的直流调速系统是采用恒定的直流电压向直流电动机电枢供电，通过改变电枢回路中的电阻来实现调速。
基于单片机的直流电机调速系统的课程设计
一、总体设计概述本设计基于8051单片机为主控芯片，霍尔元件为测速元件， L298N为直流伺服电机的驱动芯片，利用 PWM调速方式控制直流电机转动的速度，同时可通过矩阵键盘控制电机的启动、加速、减速、反转、制动等操作，并由LCD显示速度的变化值。
二、直流电机调速原理根据直流电动机根据励磁方式不同，分为自励和它励两种类型，其机械特性曲线有所不同。
但是对于直流电动机的转速，总满足下式：式中U——电压；Ra——励磁绕组本身的内阻；——每极磁通（wb ）;Ce——电势常数；Ct——转矩常数。
由上式可知，直流电机的速度控制既可以采用电枢控制法也可以采用磁场控制法。
磁场控制法控制磁通，其控制功率虽然较小，但是低速时受到磁场和磁极饱和的限制，高速时受到换向火花和换向器结构强度的限制，而且由于励磁线圈电感较大，动态响应较差，所以在工业生产过程中常用的方法是电枢控制法。
电枢控制法在励磁电压不变的情况下，把控制电压信号加到电机的电枢上来控制电机的转速。
传统的改变电压方法是在电枢回路中串连一个电阻，通过调节电阻改变电枢电压，达到调速的目的，这种方法效率低，平滑度差，由于串联电阻上要消耗电功率，因而经济效益低，而且转速越慢，能耗越大。
随着电力电子的发展，出现了许多新的电枢电压控制法。
如：由交流电源供电，使用晶闸管整流器进行相控调压；脉宽调制（PWM）调压等。
调压调速法具有平滑度高、能耗低、精度高等优点，在工业生产中广泛使用，其中PWM应用更广泛。
脉宽调速利用一个固定的频率来控制电源的接通或断开，并通过改变一个周期内“接通”和“断开”时间的长短，即改变直流电机电枢上的电压的“占空比”来改变平均电．压的大小，从而控制电动机的转速，因此，PWM又被称为“开关驱动装置”。
如果电机始终接通电源是，电机转速最大为Vmax，占空比为D=t1/t，则电机的平均转速：Vd=Vmax*D，可见只要改变占空比D，就可以调整电机的速度。
平均转速Vd与占空比的函数曲线近似为直线。
pic单片机控制双向可控硅调节交流电压的电路设计
p i c单片机控制双向可控硅调节交流电压的电路设计Company Document number：WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998由于项目需要根据光照传感器采集到的光照强度或上位机的指令调节交流灯泡的亮度。
最好的方式便是调节供电的交流电压。
参考了许多资料，最后决定采用采集交流信号的同步信号，并根据此交流信号输出延时脉冲控制可控硅导通角的方式进行交流调压。
1.交流电压过零点信号提取图1 交流同步信号提取如上图1所示，左侧为两个30K/2W的电阻，这样限制输入电流为：220V/60K=,由于该路仅仅是为了提取交流信号，因此小电流输入即可。
整流桥芯片采用小功率（2W）的KBP210，之后接入一个光耦（P521）,这样如图1整流后信号电压值超过光耦前段二极管的导通电压时，即产生一次脉冲，光耦右侧为一上拉电路，VCC为单片机供电电压：+。
光耦三极管导通时，输出低电平，关闭时输出高电平。
输出同步信号如上图1同步信号。
2.PIC单片机的输入信号及输出脉冲图2 单片机的输入同步信号及输出脉冲如上图2所示，采集到的同步信号进入PIC单片机的一个数值I/O口，作为外部中断的触发信号，每触发一次，单片机进一次中断，然后人为定义一个延时，一定导通角后输出可控硅触发信号，延时时间越长（注意应小于半个周期的时间：10ms），一个周期内的导电时间越短，即输出电压平均值越小，灯泡越暗。
3.双向可控硅驱动电路图3双向可控硅驱动电路如上图3所示，PIC单片机的数字输出口DO，输出触发信号。
此处考虑到单片机引脚的输出电流有限，电路用单片机引脚输出触发三极管，控制电路的通断。
（此处电路可考虑进一步精简，如单片机引脚串联一小电阻：200Ω，直接驱动光耦可控硅）触发信号为高电平时，光耦可控硅MOC3021基极触发已承受压降的集电极和发射极导通，使用一30K/2W的电阻限制双向可控硅TLC336A的基极电流最大为：220V/30K=。
毕业设计(论文)-单片机控制的电机交流调速系统设计
毕业设计毕业设计任务书摘要............................................................................................. 错误!未定义书签。
第1章引言................................................................................. 错误!未定义书签。
1.1单片机的产生和发展.......................................................... 错误!未定义书签。
1.2交流调速系统的现状.......................................................... 错误!未定义书签。
第2章硬件设计....................................................................... 错误!未定义书签。
2.1系统总体方案设计.............................................................. 错误!未定义书签。
2.2主回路设计.......................................................................... 错误!未定义书签。
2.2.1整流滤波电路的设计................................................ 错误!未定义书签。
2.2.2整流电路意义总结.................................................... 错误!未定义书签。
2.3整流电路分类...................................................................... 错误!未定义书签。
交流调速系统电子教案
大连铁道学院关于教案设计编写的相关规定附件二：教案是任课教师对所授课程设计编写的教学实施方案。
教案能够体现着教师的教学思想和教学风格，凝结着教师的教学经验，反映着教师的教学水平，是提高教学效果和教学质量所必备的教学基本文件。
授课教师应遵循专业培养计划制订的培养目标，以教学大纲为依据，在熟悉教材的基础上，结合教学经验，提前设计编写所授课程的教案。
一、教案的基本内容1、授课题目（章节或主题）；2、授课类型（理论课、实验课、习题课等）；3、教学目的；4、教学内容、知识点（包括重点与难点）；5、教学方法（讨论、启发、自学、演示、辩论、难点突破等）；6、教学手段（挂图、模型、实物、录像、多媒体等）；7、参考书目；8、教学过程（复习、授新课、思考、讨论、作业等）。
二、教案的设计课程教案设计应包括三个层面：1、课程的内容、教学基本要求、教学方法和手段等的总体设计；2、各章的内容、教学方法、要求的设计；3、每次课程的教学内容、方法、要求的设计。
三、教案编写的要求1、根据教学大纲要求，钻研教材和教学参考书；2、教案每个层面的设计编写，要确定教学目的和要求，一般应包含知识教学、能力培养、思想教育等；3、确定授课的重点和难点；4、根据教学内容，设计授课类型，确定教学方法和手段（即各种教具、教学仪器和设备）；5、设计课堂教学程序及辅助教学方法，有特色、有创意。
6、根据社会发展、科技进步及人才培养新要求及时增加新的知识内容。
每一轮授课内容必须有一定的更新率。
7、教案原则上要求打印装订成册。
教案2011 ～2012 学年第一学期教学单位电气工程教研室课程名称交流调速课程编号0040308020学时学分 2 32适用专业年级2009 自动化授课教师邓福军职称职务副教授大连交通大学教务处制．课程教学实施计划66715162划计施实学教章各．3课堂教学实施计划4各章教学实施计划电动机气隙中有次谐波磁动势？为什么 时如何处理199；第一异步电动机的调压调速系课堂教学实施计划VT2789各章教学实施计划授课章名课时安6绕线式异步电动机的串级调速系授课时 2-教学目的、要求（分了解、理解、掌三个层次要求了解串级调速的功率传动关系及基本运转状态理解异步电动机串级调速系统的构成，系统的优缺点掌握串级调速系统基本原理，机械特性，能量指标教学内容（包括基本内容、重点、难点基本内容2.串级调速原理和装串级调速原串级调速的各种运行状态与功率传递方附加电动Ead的实次同步晶闸管串级调速系统主电2.串级调速系统转子整流电路的工作特转子整流电路的特殊工作状1转子整流电路的第一工作2转子整流器的第二工作3转子整流器的第三工作2.串级调速系统的调速特性和机械特串调系统的调速特1第一工作状态下的调速特2第二工作状态下的调速特串调系统的机械特性与最大转1.第一工作区的机械特性及最大转第二工作区的机械特性及最大转2.3串调系统的机械特性曲2.串级调速系统的功率特.串调系统的能量流串调系统的总效串调系统的总功率因2.串级调速系统设计中的几个问串调系统中异步电动机容量的选逆变变压器容量的计启动方式的选择与操作顺2．6晶闸管串级调速系统的参数的工程计算（自学）重点：串级调速原理；次同步串调系统；系统主回路典型接线图；转子整流电路的特殊工作状态；串调．10课堂教学实施计划11可以实现调速，这就是这里所讲的串级调速。
单片机控制交流变频调速系统的设计
检 测 保 护 电路 及 转 速 测 量 电路 等环 节 构 成 。如 图 １ 示 。 所
图 １ 单 片 机 控 制 的 Ｐ Ｍ 交流 变 频 调 速 系 统 Ｗ
本 文 选 用 ８５ ０ １芯 片 作 为 系 统 主 机 。８ ５ ０ １内 部 只 有
４ 的 Ｒ Ｋ ０Ｍ ， 此 利 用 ８ Ｐ 因 ＫＢ Ｅ ＲＯＭ ７ ４ 进 行 扩 展 。 ２６
１ 系统 硬 件 设 计
１ １ 系 统 组 成 与 工 作 原 理 ．
交流 变频调 速 系 统 主要 由单 片 机 系统 、 流 电路 、 整 逆
变器 电路 、 ＷＭ 模 块 、 Ｐ 门极 关 断 可 控 硅 （ Ｔ 驱 动 电 路 、 Ｇ Ｏ）
在保 证 电路 电压 、 电流 正 常 、 无 电流 冲 击 的情 况 下才 允 且 许 启 动 ； 常 运 行 时 单 片 机 控 制 集 成 触 发 芯 片 ＨＥ ４５Ｖ 产 正 Ｆ ７２
（ ． 汉理 ５ 大 学 ， 北 武 汉 ４ ０ ７ ； ． 军航 空仪 器设 备 计 量 总 站 ， 京 １ ０ ７ ） １武 － 湖 ３０ ０ ２ 空 北 ０ ００
摘 要 ： ８５ 以 ０ １单 片 机 为核 心 ， 计 了单 片 机 控 制 交流 变 频 调 速 系统 ， 细 说 明 了 系统 硬 件 和 软 件 各 个 部 分 的 设 计 设 详 思路 及 元 器 件 选 择 原 理 。 系 统 简 单 实 用 ， 全 可 靠 ， 能优 良 ， 有 较 高 的 实 际使 用 价 值 。 安 性 具 关 键 词 ： 片机 ； 流 变 频 调 速 ； Ｗ Ｍ 单 交 Ｐ 中图分类 号 ： ＴＤ７ ３ １ 文献标 识码 ： Ａ 文 章 编 号 ： ６ ３１ ３ （Ｏ １０ ０ ２０ １ ７ １ １ ２ １ ）２０ ２ ２
单片机控制的交流异步电机变频调速
单片机控制的交流异步电机变频调速摘要：单片机控制的变频调速系统设计思想是用转差频率进行控制。
通过改变程序来达到控制转速的目的。
本文用MCS-51系列的8051单片微型计算机和SA4828三相SPWM 产生器及少量的扩展外围芯片构成，充分发挥其控制电路简单、控制方式灵活、输出波形优点多的特点，实现三相异步电机变频调速的目的。
关键词：单片机；三相异步电机；变频调速1、交流三相异步电动机和变频调速技术介绍1.1 三相异步电动机 交流电动机，尤其是感应异步电动机，具有结构简单、价格低廉、坚固耐用、维护方便，可工作在恶劣的环境中等优点，在伺服驱动系统中越来越受到人们的关注。
1.2 变频调速技术 三相异步电动机的调速方法有三种：变极调速、改变转差率调速、变频调速。
其中变频调速具有很大优势，效率最高、性能最好、应用最广泛的是变频调速，它可以构成高动态性能的交流调速系统来取代直流调速系统，并且是交流调速的主要发展方向。
它的调速性能与可靠性不断完善，价格不断降低，特别是变频调速节能效果明显，而且易于实现自动化控制，所以交流电动机的变频调速刚反应用于工业行业。
目前变频器不但在传统的电力拖动系统中得到了广泛的应用，而且已扩展到了工业生产的所有领域，以及空调器、洗衣机、电冰箱等家电中。
2、三相异步电机的变频调速原理异步电动机的转速是取决于同步转速的：)1(0s n n -=式中： n ——电动机的转速，m/min0n ——电动机的同步转速，r/mins ——电动机的转差率 s=(n 1-n/)=△n/ n 1而同步转速则主要取决于频率p fn 60=式中：f——输入频率，Hzp——电动机的磁极对数由以上两式可知变频调速技术的基本原理是根据电机转速与工作电源输入频率成正比的关系：p sf n) 1(60-=由上式可知，在电动机磁极对数不变的情况下，通过改变电动机工作电源频率达到改变电机转速的目的。
当改变电动机定子电源的频率时，电动机的同步转速将随频率正比变化，于是转子转速将随之而变化，这种通过改变电源频率实现的速度调节称为变频调速。
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目录摘要 (2)1引言 (3)1.1交流调速系统的现状 (3)1.2交流调速系统的特点 (4)1.3交流调速系统原理 (5)2交流调速系统的硬件设计 (6)2.1交流调速系统控制回路设计 (6)2.2交流调速系统参数设计 (7)2.3元器件的选用 (11)3交流调速系统软件设计 (23)3.1主程序设计及说明 (23)3.2子程序设计 (26)4结论 (28)5参考文献 (28)6致谢 (29)单片机控制的交流调速系统设计摘要交流变频调速具有调速范围宽，稳速精度高，动态响应快，运行可靠等技术性能，已逐步取代直流电动机调速系统。
然而目前的变频器大部分都是线路复杂，价格昂贵，常用于大、中功率的电动机。
本课题单片机控制的变频调速系统设计思想是用转差频率进行控制。
通过改变程序来达到控制转速的目的。
由于设计中电动机功率不大，所以整流器采用不可控电路，电容器滤波；逆变器采用电力晶体管三相逆变器。
系统的总体结构主要由主回路，驱动电路，光电隔离电路，SA8282大规模集成电路，保护电路，AT89C51单片机， 8255可编程接口芯片，I/O接口芯片，测速发电机等组成。
可以满足各种不同场合的应用，以达到调速节能的效果。
关键词:AT89C51单片机；SA8282；转差频率；交流调速；三相异步电动机1引言1.1交流调速系统的现状电气传动从总体上分为调速和不调速两大类。
按照电动机的类型不同，电气传动又分为直流和化大生产的不断发展，生产技术越来越复杂，对生产工艺的要求也越来越高，这就要求生产交流两大类，直流电动机在19世纪先后诞生，但当时的电气传动系统是不调速系统，随着社会机械能够在工作速度，快速启动和制动，正反转等方面具有较好的运行性能。
从而推动了电动机的调速不断向前发展，自从1834年直流电动机出现以后，直流电动机作为调速电动机的代表，在工业中得到了广泛的应用。
它的优点主要在于调速范围广，静差小，稳定性能好以及具有良好的动态性能，晶闸管变流装置的应用使直流拖动发展到了一个很高的水平，在可逆，可调速与高精度的拖动技术领域中相当长时间内几乎都采用直流拖动系统。
尽管如此，直流调速系统却解决不了直流电动机本身的换向问题和在恶劣环境下的不适应问题，同时，制造大容量，高转速以及高电压直流电动机也十分困难，这就限制了直流传动系统的进一步发展。
交流电动机在1885年出现后，由于一直没有理想的调速方案，只被应用于恒速拖动系统，从本世纪30年代起，不少国家才开始提出各种交流调速的原始方案，晶闸管的出现使交流电动调速的发展出现了一个质的飞跃，使得半导体变流技术的交流调速得以实现，国际上在60 年代后期解决了交流电动机调速方案中的关键问题，70年代开始就实现了产品的高压，大容量，小型化，且已经逐渐取代了大部分传统的直流电动机的应用领域。
交流调速系统发展迅速的很大一部分原因在于交流电动机本身的优点：没有电刷和换向器，结构简单，寿命长。
近年以来大功率半导体器件，大规模集成电路，电子计算机技术的发展，加上交流电动机本身的优越特性，为交流调速提供了广泛的应用前景。
目前交流电力拖动系统已具备了较宽的调速范围，较高的稳态精度，较快的动态响应，较高的工作效率以及可以在四象限运行等优越性能，其动态性能均可与直流电动机拖动系统相比美。
1.2交流调速系统的特点对于可调速的电力拖动系统，工程上往往把它分为直流调速系统和交流调速系统两类。
这主要是根据采用什么电流制型式的电动机来进行电能与机械能的转换而划分的，所谓交流调速系统，就是以交流电动机作为电能—机械能的转换装置，并对其进行控制以产生所需要的转速。
交流调速系统与直流调速系统相比较，具有如下特点：1. 容量大这是电动机本身的容量所决定的。
直流电动机的单机容量能达到12—14MW，而交流电动机的容量却远远的高与此数值。
2. 转速高，而且耐压直流电动机受到换向器的限制，最高电压只能达到1000多伏，而交流电动机容量可达到6—10KV，甚至更高。
一般直流电动机最高转速只能达到3000转/min左右，而交流电动机则可以高达每分钟几万转。
这使得交流电动机的调速系统具有耐高压，转速高的特点。
3. 交流电动机本身的体积，重量，价格比同等容量的直流电动机要小，且交流电动机结构简单，坚固耐用，经济可靠，惯性小成了交流调速系统的一大优点。
4. 交流电动机的调速装置环境适应性广。
直流电动机由于结构复杂，换向器工作要求高，使用中受到很多限制，如工厂里的酸洗车间，由于腐蚀严重，使用直流电动机每周都要检查碳刷，维修起来比较困难，而交流电动机却可以用在十分恶劣的环境下不至于损坏。
5. 由于高性能，高精度，新型调速系统的出现和不断发展，交流拖动系统已达到同直流拖动系统一样的性能指标，越来越广泛的应用于国民经济的各个生产领域。
6. 交流调速装置能显著的节能。
工业上大量使用的风机，水泵，压缩机类负载都是靠交流电动机拖动的，这类装置的用电量占工业用电量的50%，以往都不对电动机调速，而仅采用挡板，节流阀来控制风量或流量。
大量的电能被白白的浪费掉，如果采用交流电动机调速系统来改变风量或流量的话，效率就会大大的提高，从各方面来看，改造恒速交流电动机为交流调速电动机，有着可观的能源效益。
交流电动机因其结构简单，运行可靠，价格低廉，维修方便，故而应用面很广，几乎所有的调速传动都采用交流电动机。
尽管从1930年开始，人们就致力于交流调速系统的研究，然而主要局限于利用开关设备来切换主回路达到控制电动机启动，制动和有级调速的目的。
变极对调速，电抗或自藕降压启动以及绕线式异步电动机转子回路串电阻的有级调速都还处于开发的阶段。
交流调速缓慢的主要原因是决定电动机转速调节主要因素的交流电源频率的改变和电动机的转距控制都是非常困难的，使交流调速的稳定性，可靠性，经济性以及效率均不能满足生产要求 。
后来发展起来的调压，调频控制只控制了电动机的气隙磁通，而不能调节转距。
转差频率控制在一定程度上能控制电动机的转距。
1.3交流调速系统原理异步电动机的同步转速，即旋转磁场的转速为p n f n /6011= (1 -1 )其中1n 为同步转速(r/min)1f 为 定 子 频率，也就是电源频率(Hz);p n 为 磁 极 对数。
异步电机的轴转速为p n s f s n n /)1(60)1(11-=-= ( 1 -2 )其中s 为异步电机的转差率，11/)(n n n s -=由上面的公式可以看出，改变电源的供电频率可以改变电机的转速。
在对异步电机调速时，希望电机的主磁通保持额定值不变。
任何电动机的电磁转矩都是磁通和电流相互作用的结果，主磁通小了，铁心利用不充分，同样的转子电流下，电磁转矩小，电动机的负载能力下降;主磁通大了，会使电动机的磁路饱和，并导致励磁电流畸变，励磁电流过大，严重时会使绕组过热损坏电机。
主磁通是由励磁电流产生的，两者之间的关系是由磁化特性决定的。
由电机理论知道，三相异步电机定子每相电动势的有效值为 11144.4n f E =m Φ .其中E1为气隙磁通在定子每相中感应电动势的有效值(V), 1f 为定子频率(Hz),1n 为定子每相绕组匝数，m Φ为极磁通里(Wb)。
由上式可见主磁通中.是由E1和1f 。
共同决定的，如果保持E1和1f 之比不变，就可以保持主磁通不变。
2交流调速系统的硬件设计2.1交流调速系统控制回路设计当稳态气隙磁通恒定时．异步电机的机械特性参数表达式为：()()()220222102222221211)(3⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∆+∆Φ=+=σσωωωx n n r r n n C sx r r s E P T n (2-1)当实际转差额定空载转速相比很小时（0n n <<∆）220r x n n <<∆σ 可以从式中约去，这样式(2-1)可以简化为：()()2022222102n r C r r n n C T s m n m n 'Φ=∆Φ≈ωω 其中1602ωπωn n p s ∆=∆= (2-2) 从式(2-2)中可得，当转差频率s ω较小且磁通m Φ恒定时，电机的电磁转矩T 与s ω成正比。
这时只要控制转差频率s ω就能控制转矩T ，从而实现对转速的控制。
若要使转差频率s ω较小，只要有提供异步电动机的实际转速反馈即可实现。
若要保持m Φ为恒值，即保持励磁电流m I 恒定，而励磁电流m I 与定子电流1I 有如下关系，()()[]()222221221σσωωωL r L L r f s m m s '+''++'I ==I （2-3） 因此若，1I 按照上述规律变化，则m I 恒定，即m Φ恒定。
转差频率控制策略是：利用测速环节得到转速ωU 与转速给定*ωU 、比较，限制输出频率，使转差率S U ω (即S ω)不太大；控制定子电流1I ，使得励磁电流m I 保持恒定；这时控制s ω实现调速。
系统原理图如图2-l 所示。
转速开环恒压频比的调速系统，虽然结构简单，异步电动机在不同频率小都能获得较硬的机械特性但不能保证必要的调速精度，而且在动态过程中由于不能保持所需的转速，动态性能也很差，它只能用于对调速系统的静，动态性能要求不高的场合。
如果异步电动机能象直流电动机一样，用控制电枢电流的方法来控制转矩，那么就可能得到和直流电动机一样的较为理想的静，动态特性。
转差频率控制是一种解决异步电动机电磁转矩控制问题的方法，采用这种控制方案的调速系统，可以获得与直流电动机恒磁通调速系统相似的性能。
调速系统总体结构图见图2-1所示。
图2-1 调速系统总体结构图如图2-2所示，系统主电路由二极管整流电路、SPWM 逆变器和中间直流电路等组成，都是电压源型的，采用大电容C1滤波，同时兼具无功功率交换大的作用。
为了避免大电容在合上电源开关后通电的瞬间产生过大的充电电流，在整流器和滤波电容间的直流回路上串入电抗，刚通上电源时，由L1限制充电电流，然后经过一段时间延时，L 失去限流作用，使电路正常供电。
2.2交流调速系统参数设计对一台三相异步电动机调速系统进行设计。
异步电动机的参数：KW n 2.2=P ,min /1440r n =N ,V U s 380=,∆接法,A =I N 8.4采用转差频率控制方法，由单片机组成核心。
调速范围（2.2—51HZ ），无级调速，静差率005≤S 。
根据对象参数，完成各功能单元的结构设计，参数计算。
图2-2 转差频率控制变频调速系统原理图从图2-2可知．系统由速度调节器、电流调节器、函数发生器、加法器，整流与逆变电路，PWM 控制电路，异步电动机及测量电路等组成，其中异步电动机由SPWM 控制逆变器供电。