基于DSC的异步电机变频调速系统设计(2)
2.4 正弦脉冲调制（SPWM） 8
2.4.1正弦脉冲宽调制（SPWM）简介 9
2.4.2 SPWM波的实现方法 9
2.4.3 SPWM调制方式 13
2.5 恒压频比控制控制结构 14
3 系统硬件设计 15
3.1 系统硬件设计概述 15
3.2 系统主电路设计 16
3.2.1 整流滤波电路设计 16
3.2.2 逆变电路设计 18
3.3控制电路设计 21
3.3.1主控芯片概述 21
3.3.2 PWM模块 23
3.3.3控制电路设计 24
3.4通信电路设计 25
3.5辅助电源电路设计 27
3.6光电隔离电路设计 28
4 系统软件设计 28
4.1 系统软件设计概述 28
4.2 程序设计 30
5实验结果 33
5.1波形图 33
5.2结论 35
1 绪论
1.1 前言
现如今，能源问题成为世界性的问题。因此，节能被提上日程。作为电能消费大国，我国需要在节电方面做大文章。电能的消耗主要在电机上，早年的直流调速因为耗能大、效率低已经不能满足这个要求。因此更为节能的电机控制技术需要被采用，变频调速应运而生。电机交流变频调速技术已成为节能、改善工艺流程,提高产品质量和改善环境、推动技术进步的有效措施。
变频调速以其优异的调速和起制动性能,高效率、高功率因数和节能效果,广泛的适用范围及其它许多优点而被国内外公认为最有发展前途的调速方式，其重要性日益得到世界各国的重视。因此，对于变频调速的研究将很有前景，而本文就将就此课题进行一系列的研究。
1.2 国内外研究现状
近年来，交流调速在国内外发展十分迅速，打破了过去直流拖动在调速领域中的统治地位。交流拖动已进入了与直流拖动相媲美、相竞争、相抗衡的时代，并有取而代之的趋势。
1.2.1国外现状
1.2.2国内现状
1.3 研究背景与研究内容
随着经济不断发展，科技不断进步，环保与能源问题越来越成为日趋凸显和严重，人们迫不及待的希望寻找到解决的办法。就当前而言，电能是全世界消耗最多的能源，而在电能的消耗中，电机又占到主要。所以，电机的节能很重要。于是，越来越多的电机控制技术应运而生，变频调速作为现在广泛采用的电机控制方法，具有以下优点：
(1)调速时平滑性好，效率高。低速时，特性静关率较高，相对稳定性好；
(2)调速范围较大，精度高；
(3)起动电流低，对系统及电网无冲击，节电效果明显；
(4)变频器体积小，便于安装、调试、文修简便；
(5)易于实现过程自动化。
我国是一个能耗大国，60%的发电量都被电动机消耗掉。据统计,我国有风机、水泵、空气压缩机4200万台，装机容量约1.1亿万千瓦，但实际工作效率只有40%～60%,损耗电能占总发电量的40%。已有经验表明，应用变频调速技术，节电率可达10%～30%，有的甚至高达40%，节能潜力巨大。
相关资料表明，我国火力发电厂配套电动机的总容量为12829MW，年总用电量为450.2亿千瓦小时。有总容量约为3913MW的泵与风机需要进行节能改造，改造后，估计年节电量可达25.69亿千瓦小时；冶金企业也是我国的能耗大户，单位产品能耗高出日本3倍，法国4.9倍，印度1.9倍。冶金企业使用的风机泵类非常多，实施变频改造,不仅可以大幅度节约电能，还可改善产品质量。