AC89C2051在全数字变频控制器中的设计与应用
4.波形存储的几点考虑
4.1载波频率的确定
设定最高输出交流频率为60Hz,可求得输出周期 ,则存储器中每单元的分辨率为 ,也就是说,每个存储单元所代表的脉宽为 。
设定载波频率 , ,则当调制度最大时存储的载波波形如图6示。图6中 ,所占的存储单元数为 ,同样可求得 占一个存储单元, 占11个存储单元。
4.2存储波形的形成(以 为例)
由于载波脉冲周期 ,而 对应360°,所以每个载波周期对应的角度为 。而对于消除3、5、7、9、11次5个谐波的最佳波形的P1 ~ P5点位置经计算为[3]:18.167°、26.633°、36.867°、52.9°、56.683°,显然不是0.9°的整数倍。因此,量化误差将影响Pi位置的精确度,使整个系统对谐波的消除不能达到最佳。试验证明,这种影响可以忽略。
4.3输出交流电源的控制
根据V/f =常数,当频率变低时,相应输出电压需下降。因此,在35~60Hz范围内,设置了32种针对不同电压的波形,并用计算机的P1.3~P1.7直接寻址。另外,考虑到负载的变化和频率的变化而影响输出电压的波动,软件设置上允许同一频率下可根据需要选择不同M的波形,从而使电压在一定范围内可以调整,用来对转矩进行补偿,这些工作都由模糊推理来完成。
5.结论
该变频控制系统配用三菱公司的智能功率模块PM20CHA060构成,1.5KW微型全数字三相变频控制器,并对油泵电机进行拖载实验,其结论如下:
1) 该系统由于变频构思巧妙,并利用IPM功率块,使电路结构紧凑,控制简单,易于批量生产,可用于家电、工业控制系统,作为嵌入式/外置式均可。
2)由于配有LED显示器(4位)可对环境条件、设置条件、运行情况分类进行显示。
3)该系统在交流输入端配有可控硅调压单元(相位数控)及交流过、欠压保护。高电压适应范围可达300VAC,再加上低压低频启动功能,使可工作的交流电压范围为165~300VAC。
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