寶雞變頻器維修中心

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目前,隨著電子和控制技術的發展,交流變頻調速具有節能,簡單、可靠等特點被廣泛應用于調速𝔉系統中。近年來,以為控制核心,采用原理實現變頻調速的控制器在性能上取得了巨大進步。本文設計了一類適用于風機、水泵負載節能運行的數字式交流變頻調速裝置,采用IGBT為主功率器件,以單片機 8098為控制核心的數字式交流變頻調速ꦅ系統。

1 調速系統的控制策略

1.1 VVVF控制(恒U/f控制)

圖1是U/f的特性曲線,整定當f=50Hz時,U線=380V。

2 主電路的設計

主電路采用交直交電壓型,由整流器、中間電路和逆🐟變器組成。三相交流電壓經過整流器整流后,再經過中間電路濾波送逆變器,調制生成交流信號供給電機,實現變頻調速。本文采用不可控整流器,中間電路中的濾波電容CF具有濾除整流后的電壓紋波和去耦作用,通過計算得到濾波電容器CF=121 μF,限流電阻RL=20 Ω。逆變器選用型號為GT250101的IGBT單管,GT25Q101的有關參數如下:UCES=1200 V,UCES =±20 V,IC=25A,PC=200W,IGBT驅動模塊選用的是日本富士公司開發的EXB841驅動模塊。本文選用的控制電機為交流鼠籠異步電動機,其參數如下:Ue=380V;Ie=1.84A;ne=2810r/min;cosψ=085;η=77.5%;Kf(起動電流倍數)=7;KQ(起動轉矩倍數)=1.8;λM🦄(過載能力倍數)=2.2。

3 硬件電路的設計

3.1 控制系統的總體構成框圖

由鍵盤設定控制器輸出PEM波的頻率,工作頻率范圍為🎃21~20Hz,精度0.5%,可以隨意設定電壓/頻率曲線(相當于電機負載特性)及頻率變化斜率來滿足各種電氣傳動裝置的要求,當檢測到故障信號,控制器能自動切斷變頻電源,從而保護主回路功率開關管和電機免受損壞。

3.2 故障檢測電路

變頻器直流電壓在正常范圍時,電位器VR5處的電壓低于PC1的導通電壓,光耦PC1截止,比較器A輸出高電平,PC2輸出也為高電平。當直流母線ᩚᩚᩚᩚᩚᩚ⁤⁤⁤⁤ᩚ⁤⁤⁤⁤ᩚ⁤⁤⁤⁤ᩚ𒀱ᩚᩚᩚ電壓升高至一定程度時,VR5處的電壓足以使PC1導通,且比較器A的6端電平高于5端電平,這時A翻轉輸出低電平,PC2導通,直流母線過電壓😼信號為低電平,即故障狀態。

圖中應用霍而元件作為檢測元件,霍而電流是與直流母線電流成正比的一個小電流。

4 正弦波脈寬調制技術

4.1 SPWM波形控制模式和實現方法

規則取樣法就是設法使SPWM波形的每一個脈沖與三角載波的中心線對稱,而且兩側間隙時間相等,從而使計算工作量大為減輕。規則取樣是用一個取樣值確定脈寬t꧋2,如圖5所示。

其中

式中 T口為三角波周期,即SPWM開關周期;

M為正弦波調制度(正弦波幅值和三角波幅值)

W為正弦波角頻率;

其tk算式為:

式中:TC——采樣周期(即載波脈沖周期),其大小取決于運行頻率;

M——調制系數,由V/F曲線確定,M1。

5 系統軟件的設計

系統軟件包括💟主控模塊、軟件定時中斷模塊、脈寬計算模塊、鍵盤中斷模塊、顯示模塊、外控模塊和故障識別模塊。

5.1 主程序設計

主控模塊如圖6所示完成系統的初始化。

5. 2 PWM中斷服務子程序

圖7完成PWM波的生成和輸出任務,產生三相調制🐬波脈沖總共需三路HSO(HSO0~HSO2)和一個軟件定時器,程序定時將脈沖輸出命令和前后沿時刻傳送到HSO的有關寄存器中,從而在HSO0、HSO1和HSO2端連續輸出A、B、C三相PWM脈沖信號。

6 結論

本文利用了MCS-8098單片機的特點,使系統結構簡單,功能完善,除了完成PWM變頻控制外,還在系統內進行故障檢測、自動保護等控制功能,合理利用MCS-8098單𓃲片機的中斷、定時等功能,借助軟件優勢,設計了一個針對泵、風機𝔉的實用微機控制交流變頻裝置,在整個調頻范圍內,運行可靠,性能優良。

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