.　　［摘要］ 本文介紹了一種利用專用集成電路SA4828 設計電機變頻調速的方法。系統主要包括主電路與控制電路，主電路采用IPM智能功率模塊作為電機的控制。控制電路由MCS-51系列的8051單片機最小系統和SA4828 三相SPWM 產生器及少量的擴展外圍芯片構成，充分發揮其控制電路簡單、控制方式靈活、輸出波形優點多的特點，結合相應的軟件，實現電機的調速要求。其中主要內容包括：SA4828的特性介紹及變頻系統的主電路、驅動電路、保護電路、速度檢測、調速系統及軟件編程設計方法。所設計的系統實現了變頻調速的全數字化控制，實時性好，可靠性高。

　　［關鍵詞］ 單片機 SA4828 變頻調速 SPWM 電動機

　　1.2 交流調速系統

　　20世紀70年代后，大規模集成電路和計算機控制技術的發展，以及現代控制理論的應用，使得交流電力拖動系統逐步具備了寬的調速范圍、高的穩速范圍、高的穩速精度、快的動態響應以及在四象限作可逆運行等良好的技術性能，在調速性能方面可以與直流電力拖動媲美。

　　交流調速控制作為對電動機控制的一種手段。作用相當明顯，就交流調速系統目前的發展水平而言，可概括的如下：

　　（1）已從中容量等級發展到了大容量、特大容量等級。并解決了交流調速的性能指標問題，填補了直流調速系統在特大容量調速的空白。

　　（2）可以使交流調速系統具有高的可靠性和長期的連續運行能力，從而滿足有些場合不停機檢修的要求或對可靠性的特殊要求。

　　（3）可以使交流調速系統實現高性能、高精度的轉速控制。除了控制部分可以得到和直流調速控制同樣良好的性能外，異步電動機本身固有的優點，又使整個系統得到更好的動態性能。采用數字鎖相控制的異步電動機變頻調速系統，調速精度可以達到0.002%。

　　在交流調速技術中，交流電動機的調速方法有三種：變極調速、改變轉差率調速和變頻調速。其中變頻調速具有絕對優勢，并且它的調速性能與可靠性不斷完善，價格不斷降低，特別是變頻調速節電效果明顯，而且易于實現過程自動化，深受工業行業的青睞。

　　交流變頻調速的優異特性

　　（1） 調速時平滑性好，效率高。低速時，特性靜關率較高，相對穩定性好。 （2） 調速范圍較大，精度高。

　　（3） 起動電流低，對系統及電網無沖擊，節電效果明顯。

　　（4） 變頻器體積小，便于安裝、調試、維修簡便。

　　（5） 易于實現過程自動化。

　　（6） 必須有專用的變頻電源，目前造價較高。

　　（7） 在恒轉矩調速時，低速段電動機的過載能力大為降低。

　　1.3 單片機控制的變頻調速

　　微處理器（單片機）取代模擬電路作為電動機的控制器，具有如下特點：

　　（1）使電路更簡單。模擬電路為了實現控制邏輯需要許多電子元件，使電路更復雜，采用微處理器后，絕大多數控制邏輯可通過軟件來實現。

　　（2）可以實現較為復雜的控制。微處理器具有更強的邏輯功能，運算速度快，精度高，有大容量的存儲單元。因此，有能力實現復雜的控制。

　　（3）靈活性和適應性。微處理器的控制方式是有軟件來實現的，如果需要修改控制規律，一般不必改變系統的硬件電路，只須修改程序即可，在系統調試和升級時，可以不斷嘗試選擇最優參數，非常方便。

　　（4）無零點漂移，控制精度高 數字控制不會出現模擬電路中經常遇見的零點漂移問題，無論被控量是大還是小，都可以保證足夠的控制精度。

　　（5）可以提供人機界面，多機連網工作。

　　用工業控制計算機可謂功能強大，它有極高的速度，很強的運算能力和接口功能，方便的軟件功能，但是由于成本高，體積過大，所以只用于大型的控制系統。可編程控制器則恰好相反，它只能完成邏輯判斷、定時、記數和簡單的運算，由于功能太弱，所以它只能用于簡單的電動機控制。在民用生產中，通常用介于工控機和可編程控制器之間的單片機作為微處理器。本次設計就是用單片機作為電動機的控制器。