由交流電機(jī)的轉(zhuǎn)速表達(dá)式n=（1-s）：f1定子供電頻率；p電機(jī)極對數(shù)；s轉(zhuǎn)差率）可知：若均勻地改變定子供電頻率f1，就可以改變電機(jī)的同步轉(zhuǎn)速。為保持在調(diào)速時電機(jī)的比較大轉(zhuǎn)矩不變，要求對電機(jī)供電的變頻器兼有調(diào)壓和調(diào)頻兩種功能，即通常說的VVVF變頻器，變頻調(diào)速以效率高、性能優(yōu)良而備受青睞。近年來，隨著電力電子和半導(dǎo)體器件制造技術(shù)的發(fā)展，使變頻調(diào)速裝置獲得了迅猛的發(fā)展。

　　根據(jù)使用開關(guān)器件的不同，變頻器可分為晶閘管變頻器和自關(guān)斷型元件變頻器。晶閘管變頻器用晶閘管作為開關(guān)器件，又分為交交變頻器和交直交變頻器。在交直交變頻調(diào)速中，通常采用PWM調(diào)制技術(shù)，而諧波問題則是PWM調(diào)制中比較為關(guān)注的問題，諧波不但會增加電機(jī)的附加損耗，而且還會由于該損耗導(dǎo)致電機(jī)的溫升增加，使電機(jī)無法正常運行，進(jìn)而損壞電機(jī)。又由于晶閘管變頻器換流電路復(fù)雜，降低了變頻器的可靠性，限制了變頻器性能的提高，在中、小容量的變頻調(diào)速系統(tǒng)中，自關(guān)斷型元件變頻器正在逐步取代晶閘管變頻器。

　　與晶閘管變頻器相比，自關(guān)斷型元件變頻器具有明顯的優(yōu)點：1）不需要強(qiáng)迫換流電路，體積小，開關(guān)性能好，開關(guān)時間短，控制簡單、靈活、方便；2）效率高；S）抗干擾能力強(qiáng)，可靠性高。常用的自關(guān)斷型元件變頻器有GTR，GT0和M0SFET，近年來又研制出絕緣柵雙極型晶體管IGBT，IGBT是InsulatedGateBipolarTransistor的縮寫，IGBT是多元集成結(jié)構(gòu)，由一個M0SFET和一個PNP晶體管構(gòu)成，它兼有GTR和GT0的優(yōu)點，且驅(qū)動功率小而飽和壓降低，在關(guān)斷時不需要負(fù)柵壓來減小關(guān)斷時間。因此，自關(guān)斷型元件變頻器在變頻調(diào)速中的應(yīng)用越來越受矚目。

　　2ADSP??2105單片機(jī)簡介單片機(jī)是美國模擬器件公司！nalogDeviceCorporation，以下簡稱A.D.公司）在90年代推出的新一代DSP芯片，與普通的微處理器或芯片相比，它具有運算速度高、數(shù)字處理功能強(qiáng)等優(yōu)點，被廣泛用于高速數(shù)字采集、譜分析、數(shù)字圖象處理、噪音分析、雷達(dá)通訊和數(shù)字濾波等高速數(shù)字處理場合。

　　一個子集，它包含了6733系列完整的體系結(jié)構(gòu)：三個運算單元，一個數(shù)據(jù)地址發(fā)生器，一個程序順序器，支持14.8k的數(shù)據(jù)存儲器和18k的程序存儲器尋址，并帶有一個串行口，一個可編程定時器和外部中斷能力，816字節(jié)的在片數(shù)據(jù)存儲器，1k字節(jié)的在片程序存儲器，10MHZ的晶振，68腳的PLCC封裝。在一個周期內(nèi)，可完成下列工作：產(chǎn)生下一個程序地址；取下一條指令；執(zhí)行一個或兩個數(shù)據(jù)傳送；修改一個或兩個數(shù)據(jù)地址指針；進(jìn)行一次算術(shù)運算；通過串行口接收或發(fā)送數(shù)據(jù)。

　　3ADSP6108單片機(jī)在變頻調(diào)速中的應(yīng)用3.1硬件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計為實現(xiàn)變頻調(diào)速的閉環(huán)控制，充分發(fā)揮6108單片機(jī)的高速數(shù)據(jù)處理功能，系統(tǒng)采用兩片CPU共同作用，其中196單片機(jī)負(fù)責(zé)信號采集并處理，6108負(fù)責(zé)控制脈沖信號的發(fā)送，系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)如所示。

　　系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)單片機(jī)1片）帶PSD311；隨機(jī)存儲器RAM6片）；鎖存器74HC6736片）；自關(guān)斷元件IGBT16片）；變壓器1臺，原邊有Y、A兩組輸入，副邊一組輸出）。

　　該系統(tǒng)仍屬交直交型變頻調(diào)速系統(tǒng)，為較好地消除諧波，采用一種新型雙橋路逆變器進(jìn)行工作，即利用電磁耦合原理，使輸出波形盡量接近正弦波。上圖中虛線部分即為逆變器，內(nèi)部結(jié)構(gòu)如所示。

　　逆變器與變壓器結(jié)構(gòu)本逆變器的工作思路是：從放大電路來的脈沖信號通入16個IGBT，這16個IGBT組成6組輸出即6個三相逆變橋），分別接到變壓器的Y、A繞組上，并使之交替導(dǎo)通，且使用方波觸發(fā)模式，通過電磁耦合使變壓器6個原邊繞組的輸入相電壓為階梯波，副繞組作為負(fù)載輸出端。

　　3.6軟件設(shè)計所示閉環(huán)系統(tǒng)的工作過程是：196單片機(jī)米集數(shù)據(jù)如轉(zhuǎn)速、頻率等），經(jīng)處理后送入雙口RAM，6108單片機(jī)從雙口RAM取數(shù)，與缺省設(shè)置比較，若參數(shù)符合缺省設(shè)置，則保持原來的轉(zhuǎn)速、頻率等不變；若不符合則經(jīng)運算后對定時器重新設(shè)置觸發(fā)脈沖的時間間隔，脈沖字經(jīng)鎖存器送入放大電路，然后經(jīng)雙橋路逆變器到變壓器驅(qū)動電機(jī)。

　　6108單片機(jī)起著觸發(fā)脈沖的作用，依靠內(nèi)部的定時器中斷傳送脈沖字，中斷服務(wù)程序?qū)Ｓ脕碛|發(fā)脈沖，6108的工作流程如所示：3試驗效果試驗中采用開環(huán)運行，效果令人滿意，保持頻率為某一定值如25HZ從鍵盤輸入），回車后即能驅(qū)動交流電機(jī)平穩(wěn)運轉(zhuǎn)，測得變壓器出來的波形如下：其中為單獨的丫型輸入時，電機(jī)相電壓的波形；為單獨的！型輸入時，電機(jī)相電壓的波形；為丫型和！型同時輸入時，電機(jī)相電壓的波形）作原理和效果，這種逆變器的輸出電壓波形比常用的三相逆變器的輸出電壓波形好得多，這不僅可以保證在使用這種逆變器時不用更換新的電機(jī)，而且還可以減小由于諧波所產(chǎn)生的脈動轉(zhuǎn)矩和附加損耗；當(dāng)改變輸出電壓的幅值時，諧波與基波幅值的比例關(guān)系仍保持不變，也是這種逆變器的突出優(yōu)點。但實現(xiàn)雙橋路方案的缺點是，丫型、！型繞組的匝數(shù)比為1，要求比較精確，會導(dǎo)致生產(chǎn)成本增加。

　　雙CPU系統(tǒng)共同作用對實時控制起到了保障作用，特別是利用2105單片機(jī)的高速數(shù)字采集與處理功能，更加確保了系統(tǒng)的可靠性和先進(jìn)性。

　　現(xiàn)場實時控制的閉環(huán)系統(tǒng)正在進(jìn)一步完善和試驗中，通過開環(huán)實驗的效果，可以樂觀地預(yù)期閉環(huán)控制系統(tǒng)即將變?yōu)楝F(xiàn)實，從而為交直交型變頻調(diào)速的自動控制系統(tǒng)提供出一套新的實現(xiàn)方式。

　　Y型輸入時的輸出