众文网1.单片机控制交流变频调速系统 毕业设计
变频调速作为交流电机调速的主要手段已经在工业领域中应用的十分广泛，其具有的调速范围宽、稳速精度高、动态响应快、适用范围广、运行可靠等技术性能，已逐步取代直流电机调速系统。变频器的控制方式主要有三种：1.通过变频器面板操作，即通过操作面板改变频率的输出和其他运行参数；2.在变频器模拟量输入端输入0~10V或4~20mA信号，通过改变输入模拟量的大小控制变频器的输出频率；3.通过变频器的通讯口（多为RS485）进行控制。第一种方式一般用于现场手动调节和参数设定，后二种方式多用于自动调节和远程控制。工控领域中常用的PLC、DCS等控制系统都具有适用于变频器接口条件的控制模块，可以方便的实现变频器的闭环自动控制，在大中型的控制系统中使用较为普遍。而对于一些小型实验装置和嵌入式控制装置，处理器在控制变频器之外，一般还需要处理键盘输入、显示屏、数据采集和其它过程控制等工作，这种控制要求更适合采用单片机系统作为控制核心，而以PLC加操作面板的形式，虽能实现功能但成本过高，不宜采用。
使用单片机控制变频器可以选择后二种方式，采用通讯口方式控制，其优点是控制功能全面，通过相应的电平转换电路适合变频器的通讯口形式（RS484/RS232/CAN等），就可与变频器进行通讯，硬件简单，二者间的连线数量少连接方便。缺点是需要了解掌握变频器的通讯协议才能进行控制编程，软件设计复杂。由于不同品牌的变频器通讯接口和通讯协议各不相同，目前尚没有统一的标准，只能针对一种变频器进行开发，缩小了变频器品种的选择范围，适用性受到限制。而对于模拟量输入控制方式，则几乎在所有的变频器中都能支持，虽然在功能上比较单一，但可实现调速的主要功能，能满足多数场合的使用要求，具有普遍性。
最常用的模拟量输入调速方法是通过电位器来调节频率，即改变模拟量输入的电压值，达到调节转速的目的。采用机械式电位器虽简单易行，但易磨损，长期使用不够稳定，同时还有一个最大的缺陷是只适合手动调节，不能实现自动调节。笔者采用数字电位器替代机械式电位器，在单片机的控制下，不但能进行简单的手动变频调速，还能根据控制要求实现PID闭环自动控制，不失为一种功能全面的单片机控制变频器的好方法。
2.毕业论文：基于单片机的交流异步电动机变频调速系统设计
小型普通交流异步电动机变频调速性能研究摘要：变频器和普通交流异步电机组成的调速系统被广泛使用，但人们还只是根据经验确定电机的最佳变频调速范围。
本文通过测试普通交流异步电机在频率改变时的输出转矩转速和效率曲线，定量的研究了在频率改变时其性能的变化，在此基础上提出了交流异步电机变频调速的最佳频率范围。关键词：变频调速 普通交流异步电机 最佳调速范围Abstract:The system that ismade from common alternate inverter is extensively used. Butpeo-ple still certain the scope ofsuperior frequency thatcommon alternate experience. Author testedthe curves of rotation number, torque and efficiencywhen common alternate electrical at different frequen-cies. On the base, we bring forward the scope of superior frequency that common alternate electrical asynchronousmotor.Key words:adjusting the speed by changing frequency; common alternate electrical asynchronousmotor; optmi um scope that com-mon alternate electrical 变频调速是一种典型的交流电动机调速方法，交流电动机采用变频调速技术不仅能够实现无级调速，而且可以根据负载的不同，通过适当调节电压和频率的关系，使电机始终在高效率区运行，并且保证良好的动态性能，因而被广泛使用[1]。
目前，世界上有60%左右的发电量是通过电动机消耗的。据统计，我国各类电动机的装机容量已超过4亿kW，其中异步电动机约占90%，拖动风机、水泵及压缩机类机械的电动机约1.3亿kW。
在目前4亿kW的电动机负载中，约有50%的负载是变动的，其中的30%可以使用电动机调速[2, 3]。虽然，有专门为变频调速系统而设计的变频调速电机，但是由于变频调速电机价格较贵，所以在大多数有调速要求的系统中都是变频器和普通交流异步电机组成的调速系统[4]。
但是，在实际生产中，还只是凭借经验确定交流异步电机运行的频率范围，而对普通交流异步电机在频率改变时，电机的各项性能指标的大小和变化情况还没有定量研究。在本文中，我们以Y100L1-4普通三相交流异步电机和松下VF-8X变频器组成的变频调速系统为测试对象，测试普通交流异步电机在频率改变时的各项性能指标，以这些实验数据为依据，进而分析确定普通交流异步电机变频调速的最佳调速范围。
在测试中所有的实验均按照国标中三相异步电机型式实验的相关规定进行。1 频率改变时电机的实际性能测试在测试中，电机采用恒压频比控制方式，为了实际测得电机在不同频率下运行时，电机的输出转矩、转速和效率的变化，需要进行电机在不同频率下的负载实验。
为了保护电机，首先根据电机参数，计算出电机在各个频率和转矩提升电压下的转矩转速理论曲线，进而根据其做电机负载实验。最后，利用MATERLAB对测得的离散数据进行处理，将其用光滑曲线连接，并与理论的曲线进行比较分析。
1. 1频率变化时转矩转速理论和实际测得曲线的比较根据电机的T形等效电路图，可以得出电机的转矩转速方程为： 下的转矩转速（转差率）曲线。从图可知，电机在不同频率下的转矩转速理论曲线是一组相互平行的曲线，电机的最大转矩随频率的降低而降低。
实际测得的转矩转速曲线和理论转矩转速存在有落差，这主要是由电机的各种损耗引起的，并且，随着电机负载的增加，电机实际转速相对于理论转速的落差越大，当达到或接近电机最大转矩时，转速会急剧降落[5]。另外，实际转矩转速曲线之间并不平行，而是随着频率降低曲线变得越陡，也就是说电机的机械特性变得越来越软。
可以看出在频率为10Hz时，电机转矩转速实际曲线和理论曲线相差较大，电机的机械特性变得很软，过载能力变得很低。虽然，当电压提升时，电机在低频时的性能会得到一定的改善，例如，实际测试中，在f=20 Hz时，提升电压从0增加到30 V时，电机实际测得的最大转矩从19.5(N·m)增加到了28·5(N.m)。
但是，在f=10 Hz时，其过载能力改善并不理想，理论最大转矩能达到31. 2 (N·m)，但是实际测试只有18(N·m)，而且，由于机械特性太软，导致转速太低，散热能力变差，同时由于转矩提升电压过高，将引起电机铁心的过分饱和，励磁电流急剧增加，导致绕组过分发热，从而损坏电机，实际能够长期稳定拖动的最大负载只能达到10(N·m)左右。1. 2频率变化时实际测得的效率变化曲线电机的效率是电机性能的重要参数之一，电机的效率可由下式计算得出：η=1-Pcu1+Pfe+Pcu2+PΩ+PΔP1Pcu1=3I21R1 Pfe=3I2mRm Pcu2=3I′22R′2式中：η—效率，Pcu1—定子铜耗，Pfe—电机铁耗，Pcu2—转子铜耗，PΩ—机械损耗，PΔ—杂散损耗，Rm—励磁电阻，I1—定子电流，Im—励磁电流，I′2—转子归算电流。
实验中可测出定转子的电流值，根据温升可修正电机的定转子电阻值，进而计算出电机定转子铜耗和电机铁耗，另外，电机机械损耗和杂散损耗取其推荐值，从而计算出电机的理论效率。而电机实际效率则是由测得的电机输出功率直接除以。
3.基于单片机控制的变频器调速控制系统
变频调速作为交流电机调速的主要手段已经在工业领域中应用的十分广泛，其具有的调速范围宽、稳速精度高、动态响应快、适用范围广、运行可靠等技术性能，已逐步取代直流电机调速系统。
变频器的控制方式主要有三种：1.通过变频器面板操作，即通过操作面板改变频率的输出和其他运行参数；2.在变频器模拟量输入端输入0~10V或4~20mA信号，通过改变输入模拟量的大小控制变频器的输出频率；3.通过变频器的通讯口（多为RS485）进行控制。第一种方式一般用于现场手动调节和参数设定，后二种方式多用于自动调节和远程控制。
工控领域中常用的PLC、DCS等控制系统都具有适用于变频器接口条件的控制模块，可以方便的实现变频器的闭环自动控制，在大中型的控制系统中使用较为普遍。而对于一些小型实验装置和嵌入式控制装置，处理器在控制变频器之外，一般还需要处理键盘输入、显示屏、数据采集和其它过程控制等工作，这种控制要求更适合采用单片机系统作为控制核心，而以PLC加操作面板的形式，虽能实现功能但成本过高，不宜采用。
使用单片机控制变频器可以选择后二种方式，采用通讯口方式控制，其优点是控制功能全面，通过相应的电平转换电路适合变频器的通讯口形式（RS484/RS232/CAN等），就可与变频器进行通讯，硬件简单，二者间的连线数量少连接方便。缺点是需要了解掌握变频器的通讯协议才能进行控制编程，软件设计复杂。
由于不同品牌的变频器通讯接口和通讯协议各不相同，目前尚没有统一的标准，只能针对一种变频器进行开发，缩小了变频器品种的选择范围，适用性受到限制。而对于模拟量输入控制方式，则几乎在所有的变频器中都能支持，虽然在功能上比较单一，但可实现调速的主要功能，能满足多数场合的使用要求，具有普遍性。
最常用的模拟量输入调速方法是通过电位器来调节频率，即改变模拟量输入的电压值，达到调节转速的目的。采用机械式电位器虽简单易行，但易磨损，长期使用不够稳定，同时还有一个最大的缺陷是只适合手动调节，不能实现自动调节。
笔者采用数字电位器替代机械式电位器，在单片机的控制下，不但能进行简单的手动变频调速，还能根据控制要求实现PID闭环自动控制，不失为一种功能全面的单片机控制变频器的好方法。原文位置 数字电位器 笔者采用美国Xicor公司的X9221双E2POT非易失性数控电位器，电阻阵列端电压±5V，分为64个抽头。
X9211包含二个电阻阵列，每个阵列包含有63个电阻单元。在每个单元之间和二个端点都有可以被访问的抽头点。
滑动单元在阵列中的位置由用户通过二线制串行总线接口控制。每个电阻阵列与一个滑动端计数寄存器和四个8位数据寄存器联系在一起，这四个数据寄存器可以由用户直接写入和读出，滑动端计数寄存器的内容控制滑动端在电阻阵列中的位置。
功能框图如图1 所示。原文位置 图1 功能框图 原文位置 X9211的写入单元为8字节的E2PROM存储器，写入次数105次，数据保存时间100年，亦即电位器抽头位置具有掉电保持功能，不会因为失电而改变。
X9211共有3种电阻阵列值：2KΩ、10KΩ、50KΩ，可根据实际需要选择；分辨率为每个电位器64个抽头；采用20引脚DIP和SOIC封装。本文所以选择使用双组电位器X9221，是因为控制对象除变频器外，还有一组由可控硅调压控温的电加热器，同样可以采用数字电位器的方法进行调控，这样使用一片X9221就可实现对二个对象的控制，对二者可以分别进行调节和控制，互不影响，因此非常适合双路输出的控制要求，方便简捷，一举两得。
单片机与数字电位器接口 X9221支持I2C二线制串行总线规约，与单片机的接口只需要2根I/O线。单片机作为主机可按照规约规定的时序启动数据的传输，并为发送和接收操作提供时钟，X9221作为从机响应主机的操作，从总线上接收数据或将数据送至总线上，从而实现单片机对X9221的读写操作，硬件接口电路如图2所示。
图2中X9221的二组电阻阵列分别连接变频器调节端子和电热器调节端子，在变频器接口端子中还有一个控制变频器启停的干接点，由单片机P3.2口经驱动控制继电器实现。与变频器模拟控制接口连接需要注意的是，一般变频器的输入接口的提供的电压是0-10V,X9221电阻阵列的端电压相对于Vss是±5V，如果按一般习惯将变频器控制接口的负极 0V与Vss连接作为公共端时，那么电位器的VH端电压相对Vss将会是10V，超出了允许范围，会造成器件损坏。
因此二者连接时应将变频器控制接口的正极10V与X9211的正电源Vcc电源连接作为公共端，即共正极连接，这样就可以保证电位器的VH和VL的 端电压会在±5V的正常工作范围内。由于变频器采用的是整流—PWM逆变输出的工作原理，在工作过程中必然会产生许多高次谐波，对单片机系统的干扰较大，因此二者间的连接应使用屏蔽电缆，并将屏蔽层一端可靠接地；同时在X9221的输出端增加滤波电容，减少高频信号的引入。
软件设计 X9221包括二个滑动端计数寄存器（WCR），每个E2POT电位器各对应一个。WCR可以被认为是一个6位并行和串行装载的带有输出译码的计数器，用来。
4.单片机用于电机变频调速设计控制
变频调速，要么是步进电机。要么就是交流电机。绝对不会是直流电机。直流电机只可以是电压调速。
你所做的暂时就叫做数字变频器吧。大体原理是这样的：首先用整流滤波器件将220V的交流市电转化为300V左右的直流电。然后用高反压大功率的半导体器件对这个300V的直流电进行开关。可以使用电容输出，也可以是桥式输出。桥式输出使用的原件较多，但是其应用将更加广泛。桥式输出可以有很宽的频率范围。单片机的工作就是产生一个频率可调的波。这个波可以是单路输出，然后在驱动级加反相。也可以是双路输出。分别推动两路开关。单路的话，需要在电机主电源电路中加接延时接入电路。双路的话就不需要了。在输出可调频率的同时，单片机还可以驱动数码管显示频率。还可以加入电机短路保护。强化控制电路的功能。达到真正实用的目的。
5.基于单片机控制的变频器调速控制系统
变频调速作为交流电机调速的主要手段已经在工业领域中应用的十分广泛，其具有的调速范围宽、稳速精度高、动态响应快、适用范围广、运行可靠等技术性能，已逐步取代直流电机调速系统。
变频器的控制方式主要有三种：1.通过变频器面板操作，即通过操作面板改变频率的输出和其他运行参数；2.在变频器模拟量输入端输入0~10V或4~20mA信号，通过改变输入模拟量的大小控制变频器的输出频率；3.通过变频器的通讯口（多为RS485）进行控制。第一种方式一般用于现场手动调节和参数设定，后二种方式多用于自动调节和远程控制。
工控领域中常用的PLC、DCS等控制系统都具有适用于变频器接口条件的控制模块，可以方便的实现变频器的闭环自动控制，在大中型的控制系统中使用较为普遍。而对于一些小型实验装置和嵌入式控制装置，处理器在控制变频器之外，一般还需要处理键盘输入、显示屏、数据采集和其它过程控制等工作，这种控制要求更适合采用单片机系统作为控制核心，而以PLC加操作面板的形式，虽能实现功能但成本过高，不宜采用。
使用单片机控制变频器可以选择后二种方式，采用通讯口方式控制，其优点是控制功能全面，通过相应的电平转换电路适合变频器的通讯口形式（RS484/RS232/CAN等），就可与变频器进行通讯，硬件简单，二者间的连线数量少连接方便。缺点是需要了解掌握变频器的通讯协议才能进行控制编程，软件设计复杂。
由于不同品牌的变频器通讯接口和通讯协议各不相同，目前尚没有统一的标准，只能针对一种变频器进行开发，缩小了变频器品种的选择范围，适用性受到限制。而对于模拟量输入控制方式，则几乎在所有的变频器中都能支持，虽然在功能上比较单一，但可实现调速的主要功能，能满足多数场合的使用要求，具有普遍性。
最常用的模拟量输入调速方法是通过电位器来调节频率，即改变模拟量输入的电压值，达到调节转速的目的。采用机械式电位器虽简单易行，但易磨损，长期使用不够稳定，同时还有一个最大的缺陷是只适合手动调节，不能实现自动调节。
笔者采用数字电位器替代机械式电位器，在单片机的控制下，不但能进行简单的手动变频调速，还能根据控制要求实现PID闭环自动控制，不失为一种功能全面的单片机控制变频器的好方法。原文位置 数字电位器 笔者采用美国Xicor公司的X9221双E2POT非易失性数控电位器，电阻阵列端电压±5V，分为64个抽头。
X9211包含二个电阻阵列，每个阵列包含有63个电阻单元。在每个单元之间和二个端点都有可以被访问的抽头点。
滑动单元在阵列中的位置由用户通过二线制串行总线接口控制。每个电阻阵列与一个滑动端计数寄存器和四个8位数据寄存器联系在一起，这四个数据寄存器可以由用户直接写入和读出，滑动端计数寄存器的内容控制滑动端在电阻阵列中的位置。
功能框图如图1 所示。原文位置 图1 功能框图 原文位置 X9211的写入单元为8字节的E2PROM存储器，写入次数105次，数据保存时间100年，亦即电位器抽头位置具有掉电保持功能，不会因为失电而改变。
X9211共有3种电阻阵列值：2KΩ、10KΩ、50KΩ，可根据实际需要选择；分辨率为每个电位器64个抽头；采用20引脚DIP和SOIC封装。本文所以选择使用双组电位器X9221，是因为控制对象除变频器外，还有一组由可控硅调压控温的电加热器，同样可以采用数字电位器的方法进行调控，这样使用一片X9221就可实现对二个对象的控制，对二者可以分别进行调节和控制，互不影响，因此非常适合双路输出的控制要求，方便简捷，一举两得。
单片机与数字电位器接口 X9221支持I2C二线制串行总线规约，与单片机的接口只需要2根I/O线。单片机作为主机可按照规约规定的时序启动数据的传输，并为发送和接收操作提供时钟，X9221作为从机响应主机的操作，从总线上接收数据或将数据送至总线上，从而实现单片机对X9221的读写操作，硬件接口电路如图2所示。
图2中X9221的二组电阻阵列分别连接变频器调节端子和电热器调节端子，在变频器接口端子中还有一个控制变频器启停的干接点，由单片机P3.2口经驱动控制继电器实现。与变频器模拟控制接口连接需要注意的是，一般变频器的输入接口的提供的电压是0-10V,X9221电阻阵列的端电压相对于Vss是±5V，如果按一般习惯将变频器控制接口的负极 0V与Vss连接作为公共端时，那么电位器的VH端电压相对Vss将会是10V，超出了允许范围，会造成器件损坏。
因此二者连接时应将变频器控制接口的正极10V与X9211的正电源Vcc电源连接作为公共端，即共正极连接，这样就可以保证电位器的VH和VL的 端电压会在±5V的正常工作范围内。由于变频器采用的是整流—PWM逆变输出的工作原理，在工作过程中必然会产生许多高次谐波，对单片机系统的干扰较大，因此二者间的连接应使用屏蔽电缆，并将屏蔽层一端可靠接地；同时在X9221的输出端增加滤波电容，减少高频信号的引入。
软件设计 X9221包括二个滑动端计数寄存器（WCR），每个E2POT电位器各对应一个。WCR可以被认为是一个6位并行和串行装载的带有输出译码的计数器，用来。
6.哪有“单片机控制的电机调速器系统设计”的论文资料
本设计介绍了MCS-51系列单片机为控制芯片，控制自动往返电动小汽车控制系统硬件和软件的设计。通过小汽车对路面的检测和速度的调节，把检测的信号送入单片机系统，经微机处理后，结合键盘控制实现LED显示，并可实现对电动小汽车速度，转向的控制和绕过障碍物的能力。
单片机控制电动小汽车的硬件构成包括8051芯片、8255芯片、地址锁存器等组成的单片机控制电路、地面检测电路、速度检测电路、电机驱动电路、转向驱动电路、键盘及显示电路。整个系统的关键电路是单片机控制电路，即可通过地面检测电路和速度检测电路采样的输入信号，再将信号输出到显示器进行显示，并可以通过键盘进行控制，并对其中部分电路编制子程序，并有相应的软件设计。MCS-51系列单片微机具有很强的功能，使用范围广，是一种可以适合不同功能的系统。
7..《基于单片机的电机变频调速系统设计》大家给点思路,怎样通过单片
首先你得知道电机的电压电流吧，通过电机的电压电流选开关器件；然后是精度，这涉及到开关器件的开关速度，单片机的运行速度。
你说的调占空比应该是PWM技术，看你的问题，你应该对PWM技术不是很了解，PWM其实就是通过数字电路输出一串占空比变化的脉冲，然后通过电容电感等期间调制成正弦波或者其他波形，你可以通过占空比变化快慢调节输出波形频率，通过调节占空比大小调节输出波形幅值，个人见解，仅供参考，O（∩_∩）O~至于单片机，要是想省事，直接选个可以输出PWM波的单片机，很多，你也可以通过控制IO口的通断模拟PWM波，the end!!!。
8.提升机变频调速系统 毕业论文
摘 要 本文将介绍基于单片机控制的提升机变频调速系统的设计，通过单片机控制变频器，由变频器去控制电机的转动，实现对矿井提升机的正反转速度控制，并实时显示提升物的速度及位置。
随着变频调速技术的发展，变频器调速已成为交流调速的主流，在化纤、纺织、钢铁、机械、造纸等行业得到广泛的应用。变频器控制面板上配有键盘及液晶显示窗口，但只能实现手工操作，为了进行自动化控制，因此引进单片机技术，实现单片机与变频器之间的数据通信，提高变频器的控制能力和控制范围。
利用单片机组成的变频调速控制器，可以实现从低频（1~2Hz）起动到50Hz，可以消除以往工作频率50Hz直接起动对电机的冲击，延长电机的使用寿命，同时由于变频器的输出电压可以自适应调节，使负载电机可以工作在额定电压以下，不仅节能且可延长电机的使用寿命。 关键词：矿井提升机； 8051单片机； 变频器； 异步电动机 目 录 1 绪论………………………………………………………………………………..1 1.1 国内外研究现状……………………………………………………………….1 1.2 研究的目的与意义…………………………………………………………….2 1.3 本人所做的工作…………………………………………………………… …2 2 相关的基本理论…………………………………………………………………..3 2.1 提升机…………………………………………………………………………..3 2.1.1 提升机概述………………………………………………………………….3 2.1.2 提升机的速度图…………………………………………………………….3 2.2 变频调速的基本原理…………………………………………………………..4 2.3 变频器的基本构成……………………………………………………………..6 3 硬件设计………………………………………………………………………… 9 3.1 单片机控制系统………………………………………………………………9 3.1.1 单片机控制系统框图……………………………………………………。
9 3.1.2 时钟电路…………………………………………………………………。10 3.1.3 复位电路…………………………………………………………………。
10 3.1.4 键盘电路…………………………………………………………………。10 3.1.5 显示电路…………………………………………………………………。
10 3.1.6 接近开关的连接…………………………………………………………。11 3.2 变频器电路……………………………………………………………………11 3.2.1 变频器主电路连接………………………………………………………。
12 3.2.2 变频器外部控制端子的连接……………………………………………。12 3.3 变频器功能参数设定…………………………………………………………14 3.4 电源电路………………………………………………………………………14 3.5 元件选型及相关参数计算……………………………………………………14 3.5.1 矿井提升机选型…………………………………………………………。
14 3.5.2 变频器容量的选择………………………………………………………。14 3.5.3 有关提升速度图计算……………………………………………………。
15 4 软件设计…………………………………………………………………………17 4.1 主程序流程图……………………………………………………………….17 4.2 键盘设计流程图及子程序………………………………………………….18 4.3 显示设计流程图及子程序………………………………………………….19 4.4 提升物速度、位置计算流程图及子程序………………………………….21 5 系统的运行……………………………………………………………………..24 5.1 工作过程叙述…………………………………………………………………24 5.2 系统的保护……………………………………………………………………25 参考文献…………………………………………………………………………..27 结束语……………………………………………………………………………..28 致谢……………………………………………………………………………… 29 附录……………………………………………………………………………… 30。
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