用單片機變頻器控制電動機調(diào)速實驗的探索程勇山東科技大學！息科學與程學，東尜安2719不同控制方式的實驗電路的實驗原理，并給出幾種抗干擾措施的抗干擾效果演實驗，這些實驗接近工程實際，有較好的教學效果= 1引言近乍來，單片機，變頻器等技術(shù)己經(jīng)在工業(yè)現(xiàn)場得到廣泛應(yīng)用。計算機電子信息自動控制等專的學生對微型計算機控制有濃厚的興趣有的實驗箱對理論教學的驗證性實驗起到了重要作用，但由尹實驗箱提供的微型直流電機容量太小，幾乎形不成什么干擾，而計算機控制很重要的個方面就是抗千擾為了讓學生能了解新技術(shù)的發(fā)展學習新技術(shù)的應(yīng)用，培養(yǎng)7土的創(chuàng)新能力和解決實1；小問的能力。我們開發(fā)用單片機和變頻器實現(xiàn)異步電動機開環(huán)和閉環(huán)調(diào)速的教學實驗裝置該教學實驗裝置除變頻器和異步電動機外，其余都是學生在教師指導(dǎo)下利用畢業(yè)設(shè)計制作的，具有成本低廉組態(tài)靈活實驗原理目了然可演抗干擾措施的效奶；特點。

　　2系統(tǒng)簡介本系統(tǒng)以8禮52微控制器為核心控制部件，包括變頻器相異步電動機和霍爾傳感器等，實驗系統(tǒng)結(jié)構(gòu)1.單片機可用串行通訊，人轉(zhuǎn)換及賈河種方式控制變頻器實現(xiàn)相異步電動機開環(huán)和閉環(huán)調(diào)速實驗，可根據(jù)所配置的變頻器的情況選擇3種實驗在電動機軸輪上裝有強力磁鋼，電動機每轉(zhuǎn)圈，霍爾傳感器產(chǎn)生個脈沖，通過測量該脈沖周期測得吧動機轉(zhuǎn)速，對環(huán)調(diào)速實驗，電動機轉(zhuǎn)速只送7段碼0顯器顯，對閉環(huán)調(diào)速實驗，除顯轉(zhuǎn)速外，還要計算設(shè)定轉(zhuǎn)速與實際轉(zhuǎn)速之差，根據(jù)選定的控制算法計算調(diào)整量，使電機的實際轉(zhuǎn)速接近或等于設(shè)定的轉(zhuǎn)速，學生可通過0顯器觀察到速第作者簡介程勇1952，男，山東齊河人，副教授，從事計量陽孜學系統(tǒng)1山省教。；1科技迸步穿獎；繪漢卡叫家切孕利實驗室研究與探索1殮速效果做出比較3串行通信調(diào)速實驗串行通信調(diào)速實驗的實驗電路2，由3種控制方式通用的主控板包括89；5210顯器鍵盤和霍耳脈沖濾波整形電路和通信模塊組成許多變頻器如華偉臺0等都配有串行通信接口巧232或，6485，單片機可迎過串行通信接口向變頻器發(fā)送各種控制命令，也可通過串行通信接口了解變頻器接受命令后的工作情況向變頻器發(fā)送的摶制命令通常包括正轉(zhuǎn)及頻率反轉(zhuǎn)及頻率停機等若是交流同步電動機，通過該頻率就可得到電機的轉(zhuǎn)速，而交流異步電動機由于有與負載有關(guān)的轉(zhuǎn)差率的存在，其實際轉(zhuǎn)速只能通過測量得到，電動機每轉(zhuǎn)，霍爾傳感器產(chǎn)生個脈沖，每個脈沖產(chǎn)生次外部中斷沾求漣續(xù)兩次外部中斷請求可測，次轉(zhuǎn)池在第次外部中斷，1動定時器12斤始計時，第次外部斷時將定，器12關(guān)閉，戍，12的計時，根據(jù)時鐘頻率折算出脈沖周期，從而得到電動機實際轉(zhuǎn)速由電動機給定轉(zhuǎn)速與實際轉(zhuǎn)速之差得到頻率的調(diào)整量信接口發(fā)送給變頻器，直至電動機實際轉(zhuǎn)速等于或接近給定轉(zhuǎn)速為止轉(zhuǎn)速的控制精度與變頻器型號有關(guān)，不同的變頻器，其比較小頻率增量不樣，有的為0.12，有的為，1出，顯然后者有更高的控制精度。

　　用串行通信方式調(diào)速必須知道變頻器的通信協(xié)議，有些變頻器的使用說明中提供通信協(xié)議，而有些變頻器40從轉(zhuǎn)換調(diào)速實驗，入轉(zhuǎn)換調(diào)速實驗的實驗電路3，由主拉板和1模塊組成用，轉(zhuǎn)換器實現(xiàn)調(diào)速是比較普通的控制方式，所有的變頻器都有用于設(shè)定其輸出頻率的模擬電壓輸入端人瓜弈口變頻器將加在該輸入端上的直流電壓，轉(zhuǎn)換成與之成正比的輸出頻率。本實驗通過0人轉(zhuǎn)換器改變?nèi)俗I咸叩端的輸入電壓來控制電機的轉(zhuǎn)速入15320是，通逍12位電玉輸出的數(shù)般轉(zhuǎn)換器，采用廈6工藝制造。其結(jié)構(gòu)包含；電阻串和輸出緩沖放大器。幾有6腳80123封裝和8腳微型30庾艾沒有基準電壓輸入腳，電源代，被用作基準。片內(nèi)精密的輸出緩沖放大器使輸出可達滿電源幅度，輸入到1的代碼就站1遜制代碼，理想的輸出電壓為十進制形式，其范圍為04096變頻器輸出到電動機的交流電壓，其諧波分1形成很大的干擾Aj532.Rj3SSCLKSDC0頂串行接口與微控制器連接，便于采用光電隔離技術(shù)提高實驗系統(tǒng)的抗干擾能力31為串行時鐘輸入端為串行數(shù)據(jù)輸入端人，5320有個16位移位寄存器，數(shù)據(jù)在串行時鐘輸入的下降沿隨時鐘移入輸入移位寄存器是電平觸發(fā)控制輸入端，低電1嗜效，是輸入數(shù)據(jù)的郵洞步信號，當外變?yōu)榈碗姇r。數(shù)據(jù)1后續(xù)時鐘的下降沿被移入，在幀數(shù)據(jù)。其中15和，14為任意伉，13和，12為1作方式選擇位。1常工作時聊00.140為要轉(zhuǎn)換的受理解參與知識產(chǎn)生和發(fā)展的過程，重視學生獲取新知識的能九分祈和解決問的能乃培養(yǎng)，轉(zhuǎn)變教育觀念，改革教學人才培養(yǎng)模式，比較大限度地突出學生的主體地位，讓學生參與知識獲得的全過程，通過動腦和動手的結(jié)合，培養(yǎng)學生掌握科學方法動手能力探索精神和創(chuàng)新思維習慣激發(fā)學生學習的興趣，充分發(fā)揮學生的主觀能動性，體味探索過程學善學好學。真正做到變教為導(dǎo)，變學為悟。

　　高校以培養(yǎng)設(shè)計型和研究型人寸為主對這種人才的要求是不，要具有應(yīng)用現(xiàn)代倍息技術(shù)和其他高新技術(shù)的能力，而1還要具有進行技術(shù)設(shè)汁與設(shè)備更親斤改造所需要的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力。因此，要大力推進實踐教學的改革實驗室的改革，開拓社會實踐的新渠道。新形式，鼓勵學生開展多種形式的課外科技活動創(chuàng)業(yè)活動，努力營造有利于創(chuàng)新人才脫穎而出的環(huán)境1鄧伯祿。改革實驗室管理體制，促進學科建設(shè)。昆明理工大學2戴靜君，等。實踐教學環(huán)節(jié)改革與實踐。建材高教理論與實踐3龔寶英。研宄型實驗室建設(shè)的新路子。實驗室研究與探索1996 4羅學科。機械工程及自動化專業(yè)教學與機電實驗中心建設(shè)的研究。北京工業(yè)大學學報1998，1022731上接第70頁1根據(jù)3給出的電路和4提供的人05320的串行寫操作時序，不難寫出，入轉(zhuǎn)換程序。

　　5方式調(diào)速實驗1河方式調(diào)速實驗電路5，由主控板和界模塊組成，1你河方式調(diào)速實駘同時使用2丁1和個定時器，用12和鞏打外部中斷計算電動機的實際轉(zhuǎn)速，用確定，賈脈沖周期，用丁0確定，1界脈沖的占空比，和10同時啟動并使觸發(fā)器，置，經(jīng)光電耦合后輸出高電平。丁，定時時間到產(chǎn)生中斷清求。在其中斷服務(wù)程序?qū)⒂|發(fā)器置光耦輸出低電平。在了1的定時中斷服務(wù)程序，和，再次同時啟動并使觸發(fā)器置，如此重復(fù)，光耦輸出6的矩形脈沖。該矩形脈沖經(jīng)積分電路平滑后向變頻器輸出正比與其占空比的直流電固定丁1的時間常數(shù)，改變刊的時間常數(shù)即可調(diào)整電機轉(zhuǎn)速丁0的時間常數(shù)放在2個固定的單元，求得實際轉(zhuǎn)速勾設(shè)定轉(zhuǎn)速之差，用轉(zhuǎn)速之差修改放在固定的單元刊的時間常數(shù)23胃方式成本比較低，適合任何型號的變頻器察比較有無光耦兩種情況下的系統(tǒng)現(xiàn)，讓學生體驗光耦的作甩3去掉霍爾傳感器后的濾波整形電路，注意七段碼0顯器顯的轉(zhuǎn)速變動情況，讓學生體驗濾波整形電路的作，7，定時時間6抗干擾措施演實驗本實驗系統(tǒng)可從3個面演抗干擾措施的抗千擾效果演將變頻器和電動機外殼接地或接零和不接地兩種條件下實驗系統(tǒng)的運行情況，讓學生體驗接地的作用和怎樣接地將某實驗用的光電耦合器取下，用導(dǎo)線短接預(yù)先連在光耦輸和光耦輸出端的插孔。運1程序，觀1薛鈞義，等。微機控制系統(tǒng)及其應(yīng)用刖。西安西安交通大學出2吳忠智，等。變頻器應(yīng)用手冊1北京機械工業(yè)出版社，2003，振；1.等。智能化器與數(shù)據(jù)千祀系統(tǒng)中的新器寸及吣用1.

　　4王幸之，等。單片機應(yīng)用系統(tǒng)抗千擾技術(shù)北京北京航空航天大學出版社，2001254259.

　　5李宇峰，等。用可編程序控制器變頻器實現(xiàn)相異步電動機閉環(huán)速度控制地實驗。電氣電子教學學報，200237576.