基于PIC18C442单片机的变频调速控制系统设计

liuguanJun

摘要:设计 了一种以高性能微处理器PIC18C442为核心的数字化变频调速控制系统,采用Pc总线技术、新型集
! v8 e, I/ ]1 g) m成器件和数字化控制方法,使该系统具有结构简单、编程方便、操作灵活和适应性强的优点,从而为变频调
速控制系统设计提供了一种新的方法.
关键词:单片机;变频调速;数字化;控制系统
变频调速技术是现代电力传动技术的重要发展方
向.随着电力电子技术、微电子技术和现代控制理论在
交流调速系统中的应用,变频调速系统将越来越广泛
地应用于工业生产和日常生活的各个领域.在变频调
- ]3 x0 w: j' e; }* M. Z& l" ~速控制系统中产生可调电压和可调频率的逆变电路控
5 K5 u& }8 j( B- U制技术是变频调速的核心技术.在变频调速的控制方
法中,脉宽调制(PWM)技术以优良的调压和调频性.
4 X- H! b& ~# l: O能,在变频调速系统中得到广泛的应用.对于实现
PWM变频调速控制系统的要求越来越高,高频化、数
1 K; g2 V* ], P# d字化、网络化、安全化成为其发展方向“.近年来微处
理器的工作性能不断提高;产生PWM信号的大规模
集成电路不断涌现,同时,智能化驱动器件的特性也得
8 W7 A1 w0 t9 ^8 H+ M1 \* `$ R& J& Z到持续改善.将这些新技术、新工艺相结合,不仅可以
进一步提高变频调速的控制性能,使数字化、安全化成
( n7 t# u" G% d2 l0 h为可能，而且也符合变频调速控制系统的发展方向.本
$ C, o* A1 K5 g4 i文据此设计开发了一种以PIC18C442单片机为核心、
以PWM波专用发生芯片为主体，同时运用了智能化
7 c* \% N5 V2 Y驱动芯片IR2233的全数字化变频调速控制系统.
2 f: c$ G* a# l# R
2 A1 \8 q5 [- W5 c4 ?, F  J4 b8 B1系统 总体设计
1.1
# l. g& e: I5 B$ c' K系统总体结构
* G4 _/ G( g* ?! R# s变频调速系统的主电路采用AC/DC/AC电压型.
变换方式,逆变部分采用大功率、高性能的IGBT.在控
9 c/ A2 `  ]* t* _* D制系统中，由微处理器PIC18C442输出控制命令,专
用芯片SA4828生成PWM信号,信号经过光电隔离后
6 ?+ R  N' ^. z9 I4 e由IR2233进行放大并驱动IGBT.同时由电流互感器、
) U, d5 G2 z: N/ V电压互感器检测主电路工作状态,检测信号送到微处
) z2 d9 O, g3 ]理器，由微处理器存储检测信息,并和期望值相比较，
调节驱动信号.这样就实现了对调速系统的闭环控
% P, C* Z! T) b) T8 j3 \; j制2]键盘和LCD显示做为现场控制手段,可以直接
对控制系统实施控制,还可以通过网络接口把控制系
! D! k. G* k; u: |# r统接入网络,实现联网控制.系统的总体结构如图1
3 B# u& A9 D8 `% ]- t6 ^4 A所示.
" a# ^4 \5 I5 K7 e" \3 P' O8 J! `7 n% x1.2
系统工作特点
4 ]5 w- W5 y; U本系统具有以下工作特点:①调制波输出频率可
调范围宽,可以在1 Hz~2 kHz之间任意连续调节,提
. G- f0 F; u0 M6 [" D4 Q6 B1 C, }
2 @( e/ g8 A0 L% d5 p8 a  x
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变频调速系统的主电路采用AC/DC/AC电压型

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