直流电机调速系统解课程设计.doc

课程设计实验报告课题:直流电机调速系统班级:自动化班目录基于AT89C52单片机的直流电机PWM调速系统 1摘要 11前言 52系统总体方案论证 63硬件电路的模块设计 、参数描述 114软件设计 125结论 16参考文献 17附录1整个系统电路原理图附录2整个系统电路的实物图基于MC51单片机的直流电机PWM调速系统摘要本文介绍一种基于MC51单片机控制的 PWM直流电机脉宽调速系统。系统以廉价的MC51单片机为控制核心,以直流电机为控制对象。从系统的角度出发,对电路进行总体方案论证设计,确定电路各个的功能模块之间的功能衔接和接口设置,详细分析了各个模块的方案论证和参数设置。整个系统利用51单片机的定时器产生10K左右的PWM脉冲,采用2片IGBT和MOSFET等一类电压型功率开关管专用驱动芯片IR2110,,PWM,IR2110,。从上世纪80年代中后期起,世界各大电气公司如ABB、通用、西屋、西门子等都在竞相开发数字式调速传动装置,经过二十几年的发展,当前直流调速已发展到一个很高的技术水平:功率元件采用可控硅;控制板采用表面安装技术;控制方式采用电源换相、相位控制[1]。特别是采用了微处理器及其他先进电力电子技术,使数字式直流调速装置在精度的准确性、控制性能的优良性和抗干扰的性能有很大的提高和发展,在国内外得到广泛的应用。数字化直流调速装置作为目前最新控制水平的传动方式显示了强大优势。全数字化直流调速系统不断升级换代,为工程应用和工业生产提供了优越的条件。采用微处理器控制,使整个调速系统的数字化程度,智能化程度有很大改观;采用微处理器控制,使调速系统在结构上简单化,可靠性提高,操作维护变得简捷,电机稳态运行时转速精度等方面达到较高水平。由于微处理器具有较佳的性价比,所以微处理器在工业过程及设备控制中得到日益广泛的应用。近年来,尽管交流调速系统发展很快,但是直流电机凭借其良好的启动、制动性能,在金属切削机床、轧钢机、海洋钻机、挖掘机、造纸机、矿井卷扬机、电镀、高层电梯等需要广泛范围内平滑调速的高性能可控电力拖动领域中仍得到了广泛的应用。现阶段,我国还没有自主的全数字化直流调速控制装置生产商,而国外先进的控制器价格昂贵,且技术转让受限,为此研究及更好的使用国外先进的控制器,吸收国外先进的数字化直流电机调速装置的优点,具有重要的实际意义和重大的经济价值。,直流电机传动经历了重大的技术、装备变革。整流器的更新换代,以晶闸管整流装置取代了****用已久的直流发电机电动机组及水银整流装置使直流电气传动完成了一次大的跃进[1]。同时,高集成化、小型化、高可靠性及低成本成为控制的电路的发展方向。使直流调速系统的性能指标大幅提高,应用范围不断扩大。直流调速技术不断发展,走向成熟化、完善化、系列化、标准化,在可逆脉宽调速、高精度的电气传动领域中仍然难以替代[1]。早期直流传动的控制系统采用模拟分离器件构成,由于模拟器件有其固有的缺点,如存在温漂、零漂电压,构成系统的器件较多,使得模拟直流传动系统的控制精度及可靠性较低[2]。随着计算机控制技术的发展,微处理器已经广泛使用于直流传动系统,实现了全数字化控制。由于微处理器以数字信号工作,控制手段灵活方便,抗干扰能力强。所以,全数字直流调速控制精度、可靠性和稳定性比模拟直流调速系统大大提高。所以,直流传动控制采用微处理器实现全数字化,使直流调速系统进入一个崭新的阶段。,随着集成电路大规模及超大规模集成电路制造工艺的迅速发展,微处理器的性价比越来越高。此外,由于电力电子技术的发展,制作工艺的提升,使得大功率电子器件的性能迅速提高。为微处理器普遍用于控制电机提供了可能,利用微处理器控制电机完成各种新颖的、高性能的控制策略,使电机的各种潜在能力得到充分的发挥,