摘要：文章规划了一类适用于风机、水泵负载节能作业的数字式沟通变频调速操控器。规划了以8098单片机为操控中心变频调速设备，选用IGBT作为主功率器材，以EXB841集成驱动器构成IGBT的驱动电路，对毛病检测电路等进行了硬件规划，并做了具体的剖析。选用恒VVVF操控规矩和规矩采样法的SPWM操控算法，操控电动机的作业完结变频调速，一起对体系软件进行规划，结果表明，该设备在整个调频规模内作业牢靠。
关键词：变频调速;单片机;VVVF操控
0 导言
现在，跟着电子和操控技能的开展，沟通变频调速具有节能，简略、牢靠等特色被广泛使用于调速体系中。近年来，以单片机为操控中心，选用VVVF操控原理完结变频调速的操控器在功能上取得了巨大进步。本文规划了一类适用于风机、水泵负载节能作业的数字式沟通变频调速设备，选用IGBT为主功率器材，以单片机 8098为操控中心的数字式沟通变频调速体系。
1 调速体系的操控战略
1.1 VVVF操控(恒U/f操控)
图1是U/f的特性曲线，整定当f=50Hz时，U线=380V。
2 主电路的规划
主电路选用交直交电压型，由整流器、中心电路和逆变器组成。三相沟通电压经过整流器整流后，再经过中心电路滤波送逆变器，调制生成沟通信号供应电机，完结变频调速。本文选用不可控整流器，中心电路中的滤波电容CF具有滤除整流后的电压纹波和去耦效果，经过核算得到滤波%&&&&&%器CF=121 μF，限流电阻RL=20 Ω。逆变器选用型号为GT250101的IGBT单管，GT25Q101的有关参数如下：UCES=1200 V，UCES =±20 V，%&&&&&%=25A，PC=200W，IGBT驱动模块选用的是日本富士公司开发的EXB841驱动模块。本文选用的操控电机为沟通鼠笼异步电动机，其参数如下：Ue=380V;Ie=1.84A;ne=2810r/min;cosψ=085;η=77.5%;Kf(起动电流倍数)=7;KQ(起动转矩倍数)=1.8;λM(过载才能倍数)=2.2。
3 硬件电路的规划
3.1 操控体系的整体构成框图
由键盘设定操控器输出PEM波的频率，作业频率规模为21～20Hz，精度0.5%，能够随意设定电压/频率曲线(相当于电机负载特性)及频率改变斜率来满意各种电气传动设备的要求，当检测到毛病信号，操控器能主动堵截变频电源，然后维护主回路功率开关管和电机免受损坏。
3.2 毛病检测电路
变频器直流电压在正常规模时，电位器VR5处的电压低于PC1的导通电压，光耦PC1截止，比较器A输出高电平，PC2输出也为高电平。当直流母线电压升高至必定程度时，VR5处的电压足以使PC1导通，且比较器A的6端电平高于5端电平，这时A翻转输出低电平，PC2导通，直流母线过电压信号为低电平，即毛病状况。
图中使用霍而元件作为检测元件，霍而电流是与直流母线电流成正比的一个小电流。
4 正弦波脉宽调制技能
4.1 SPWM波形操控形式和完结办法
规矩取样法便是设法使SPWM波形的每一个脉冲与三角载波的中心线对称，并且两边空隙时间持平，然后使核算作业量大为减轻。规矩取样是用一个取样值确认脉宽t2，如图5所示。
其间
式中 T口为三角波周期，即SPWM开关周期;
M为正弦波调准则(正弦波幅值和三角波幅值)
W为正弦波角频率;
其tk算式为：
式中：TC——采样周期(即载波脉冲周期)，其巨细取决于作业频率;
M——调制系数，由V/F曲线确认，M1。
5 体系软件的规划
体系软件包含主控模块、软件守时中止模块、脉宽核算模块、键盘中止模块、显现模块、外控模块和毛病辨认模块。
5.1 主程序规划
主控模块如图6所示完结体系的初始化。
5. 2 PWM中止服务子程序
图7完结PWM波的生成和输出使命，发生三相调制波脉冲总共需三路HSO(HSO0～HSO2)和一个软件守时器，程序守时将脉冲输出指令和前后沿时间传送到HSO的有关寄存器中，然后在HSO0、HSO1和HSO2端接连输出A、B、C三相PWM脉冲信号。
6 定论
本文使用了MCS-8098单片机的特色，使体系结构简略，功用完善，除了完结PWM变频操控外，还在体系内进行毛病检测、主动维护等操控功用，合理使用MCS-8098单片机的中止、守时等功用，凭借软件优势，规划了一个针对泵、风机的有用微机操控沟通变频设备，在整个调频规模内，作业牢靠，功能优秀。
