提升机运行过程交流拖动变频调速的系统设计1[2]

1、毕业设计(论文)格式样板常州机电职业技术学院毕业设计（论文）作 者： 何亮亮 学 号： 4082111240821112 系 部： 电气工程系电气工程系 专 业： 电机与电器 题 目：提升机运行过程交流拖动变频调速的系统设计指导者：白颖林浩评阅者：2011 年 4 月 毕业设计（论文）中文摘要 利用单片机控制技术和变频器直接转矩控制原理对矿井提升机运行过程进行控制，具有控制系统安全可靠、动态性能好、响应速度快、加载精度高、节能效果好等特点，对现有矿井提升机的改进及设计高性能的矿井提升设备提供有效的途径。本项目采用变频控制技术、结合单片机控制原理(即运用数字信号处理器这种可编程的单片机,选取专用

2、电机芯片 TMS320F240, 利用变频器中的逆变器的脉冲宽度调节(PWM)输出方式控制电机的控制从而控制整个提升机的运作)对提升机交流拖动系统运行过程进行控制，在加速和爬行阶段实行变频控制，当矿井提升机处于减速下落过程中，采用带测速负反馈的闭环系统，运用直接转矩控制技术对提升机制动力矩进行自动调节.本项目的研究可为矿井提升机控制系统的设计和性能分析奠定理论基础，并为矿井的设计提供一个新的思路和更广阔的研究空间。关键词：矿井提升机；变频控制;直接转矩控制；TMS320F240；PWM。毕业设计（论文）外文摘要TitleTitle：Hoist operation process exchang

3、e VVVF drive system designAbstractAbstract：SCM control technology and direct torque converter control principle of mine hoist operation process control, control system is safe and reliable, dynamic performance and fast response, high accuracy load, the effect of energy-saving features of the existin

4、g mine hoist improvements and the design of high-performance shaft to upgrade equipment to provide effective ways.The project uses the frequency control technology microcontroller control principle (that is, use of digital signal processor such programmable microcontroller, Motor selection dedicated

5、 chip TMS320F240 The converter using inverter pulse width modulation (PWM) control of the electrical output of the control so as to control the entire reference or machine operation) to enhance the exchange of machine drive system operation process control, and the crawling stage to accelerate imple

6、mentation of frequency control, When the mine hoist the whereabouts of the slowdown in the process, using guns with the negative feedback loop system, use of Direct Torque Control technology to enhance Moment mechanism for automatic adjustment.The project study for the mine hoist control System Desi

7、gn and Performance Analysis lay the theoretical foundation, and the mine design a new way of thinking and a broader research in space.Keywords：Mine Hoist; Frequency control; Direct torquecontrol;TMS320F240; PWM.目录目录1 绪论.11.1 研究意义 .11.2 国内外研究现状 .21.3 单片机的发展趋势 .52 矿井提升机交流调速系统技术分析.82.1 矿井提升机的数学模型 .82.2

8、 矿井提升机调速系统调速方式的选择 .133.变频器的控制原理.173.1 变频器的介绍 .173.2 变频器的设计 .183.2.1 变频器的构成.193.2.2 主电路.193.2.3 控制回路.213.2.4 变频器的几种主要控制方式.213.2.5 变频器的制动方式简介.224 直接转矩的控制系统的基本原理.234.1 直接转矩控制理论的提出与发展 .234.2 直接转矩控制基本原理 .244.3 六边形磁链直接转矩控制 .274.4 圆形磁链的直接转矩控制 .294.5 两种控制方法的比较分析 .324.6 六边形磁链控制系统 .334.6.1 磁链滞环调节.334.6.2 转矩滞环

9、调节.345 基于单片机的直接转矩控制系统设计.355.1 DSP 简介.355.2 DSP 控制器 TMS320F240 结构概述.385.2.1 TMS320F240 的内核.385.2.2 TMS320F240 的外设功能.405.3 直接转矩控制系统硬件电路 .425.3.1 硬件结构.425.3.2 采样反馈电路.435.3.3 IPM 逆变器电路.446 汇编软件设计.456.1 软件总体设计方案 .466.1.1 变量定义.466.1.2 主程序及中断服务程序.476.2 初始化子程序 .506.3 A/D 转换子程序.526.4 相电压计算子程序 .526.5 M/T 法测速子

10、程序.546.6 PWM 脉冲产生子程序.57结论.60致谢.601 1 绪论绪论矿井提升机常被人们称为矿山的咽喉，是矿山最重要的关键设备，是地下矿井与外面的唯一通道，肩负着矿石、物料、人员等的重要运输责任。对提升机来说，运行的安全性与可靠性是至关重要的。传统矿井提升机调速性能较差，在启停车、制动、逻辑控制等方面存在诸多安全问题，随着计算机和单片机技术的不断发展，采用先进的控制技术改造传统矿山行业的传统控制系统，从而使矿井提升机的控制性能得到极大的改善，其自动化水平、安全、可靠性都达到了新的高度，并采用现代化的管理和监视手段保障提升机的安全运行。在该矿井提升机控制系统设计中，采用国内外先进的单

11、片机控制技术改造矿井传统落后的继电器接触器式罐笼逻辑运行系统；采用先进的全数字直流调速晶闸管变频技术改造传统的直流电机传动系统;采用基于数字信号处理器DSP 的多功能数字深度指示器取代原有粗大笨重的机械传动的牌坊式深度指示器；采用先进的计算机控制技术实现矿井提升机的微机管理与控制，从而，保证矿井提升机可靠、准确地运行，实现矿井提升机的计算机控制。现场调试和运行结果表明，该系统工作可靠、控制精度高，完全可以满足现场生产运行的要求。1.11.1 研究意义研究意义 矿山企业是用电大户，而矿井提升机作为矿山机械的大型综合机械电器设备，又是矿山耗电量最大的设备之一，因此，研制矿井提升机的交流拖动运行过程

12、及过程中的电力回馈系统，提高它的用电效率、增加提升机的控制可靠性，将具有很重要的意义。 提升机工作循环周期分为初加速、主加速、等速、减速、爬行和停车 6 个阶段，目前我国使用的矿井提升机中比较先进的是利用国外引进的交-交变频同步电动机拖动控制技术，但是大部分依然采用转子金属电阻调速的交流绕线异步电动机拖动，该类提升机拖动在启动、加速和爬行阶段均采用转子切割电阻的方法进行调速，大量的电能消耗在金属电阻上；在减速阶段采用能耗制动、动力制动和电动机减速制动，前两者也需要乱费大量的电能或电动机的动能，提升设备的效率为 50左右，因此，若能在提升机加速阶段采用变频调速，在减速阶段采用回馈系统将提升机的势

13、能转变为电能回馈到电网，在爬行阶段采用变频控制，这大大提高了设备效率。 目前，采用变频控制使提升机在爬行阶段能够以低速和硬特性运行，从而达到节约电能的目的；在减速阶段，可用结协制动和电气制动两制方式1，为了较少闸瓦的磨损和工作的安全特性，矿井提升机的减速制动方式常采用动力制动和低频拖动的电气减速方式。采用动力制动方式进行制动时进行制动时将提升机转化为同步电动机，将卸货的机械能转化为电能消耗在电阻上，从而实现绕线异步电动机金属电阻调速，这种调速方法虽然简单，但在电阻的电能消耗很大，而且消耗的电能随着提升机电动机的容量增加而增加，很不经济；采用低频拖动进行制动时，将电动机的定子绕组从四乡电网上断开

14、后，接到与工频电压相同的低频电源上，使得提升机有制动到电动自然过渡，对于消除失控电压现象有很大的意义，但采用低频发电机作为低频电源，存在闭环性能较差，噪音大，维修大等缺点；若采用交交变频器，利用模拟量来控制，控制技术和装备的可靠性低，不能满足提升机运行性能要求至今还未得到广泛的使用。因此，设计一套性能好，控制安全可靠，响应速度快，加载精度高，节能效果好的控制系统以及提高提升机在减速制动阶段的精度具有重大的理论和实际的指导意义5。1.21.2 国内外研究现状国内外研究现状 矿井提升设备是提升煤炭、矿石、器材的机械设备，有大型的机械电气组成，在矿井设计中占有举足轻重的地位，而且，由于提升机的电能使

15、用效率只有 50左右，虽然在爬升阶段利用变频技术解决了低速和硬特性运行的问题，但变频器对制动阶段的性能的改善并不明显。因此世界各国科研工作者都在对提升机自动化控制领域进行研究。矿井提升机要求四象限工作，并且负载变化很大，较先进的控制系统采用晶闸管耦合供电的直流调速系统和交交变频器的交流调速系统，上述两种调速系统分别采用直流电动机和低速同步电动机或异步电动机。同转速的低速电动机与直流电动机有关参数的比较可知，同步电动机有效率高，体积少、转动惯量小、过载能力的、维护量小等优点。但大部分交流异步电动机在设计时未顾及到轻载点，从而使电机效率和功率因素很低。随着电力电子技术的计算机技术及自动化的发展，交

16、流调速的性能日渐接近直流调速性能，因而，交流调速的应用越来越广泛。在 70 年代初期，德国学者 F.Bblaschke 首次提出将矢量控制（磁场定向控制）技术应用到鼠笼感应电动机控制，开辟了电气传动控制领域的新纪元，成为现代交流调速技术的开端。近 20 年来，随着电力电子技术的计算机技术及自动化的迅速发展，交流调速所有的变频装置所增加的成本已能被采用交流电动机而节约的成本所补偿，且采用矢量控制技术后，交流调速的性能已经可以与直流调速的性能相媲美，因此出现了交流调速取代直流调速的趋势。表 1.1 为德国 AEG 公司提供的有关矿井提升机传动系统的性能比较分析表55。表 1.1 三种传动方式提升机

17、的性能比较交交变频调速系统平均值/每个提升机循环晶闸管直流调速系统同步电动机笼式异步电动机工作循环时间159.6159.16159.16有效功率389435483743无功功率706467478476视在功率806676239166功率因数0.40.470.4电能消耗172.2156.9165.5若 cos=0.85 所需补偿的无功功率465145486165 续表 交交变频调速系统平均值/每个提升机循环晶闸管直流调速系统同步电动机笼式异步电动机与直流传动补偿容量的比较10098132 由表 1.1 可知，交交变频器同步电动机传动系统功率因数最高，电能消耗最小，因此在条件允许的情况下，优先选择

18、同步电动机传动，这已取得国内外电气传动专家和工程技术人员的认同。矿井提升装置是采矿业的重要设备，随着科学技术的进步和矿井生产现代化要求的不断提高，人们对提升机工作特性的认识进一步深化，提升设备及拖动控制系统也逐步趋于完善，各种新技术、新工艺逐步应用于矿井提升设备中。特别是模拟技术、微电子技术、微电脑技术在提升机控制中的应用己成为必然的发展方向。 从 70 年代开始，随着微机技术的发展，微机控制技术己逐步应用于矿井提升机中。目前，国外已达到相当成熟的阶段，使整个拖动控制产生一次重大的变革。其应用主要体现在以下几方面44： (1) 提升工艺过程微机控制在交流变频装置中，提升工艺过程大都采用微机控制

19、。由于微机功能强，使用灵活，运算速度快，监视显示易于实现，并具有诊断功能，这是采用模拟控制无法实现的。如 AEG 公司采用 CP-80 微机、ABB 公司采用 MASTER-200 和SIEMENS 公司采用 S5-150 等微机实现的变频控制，都获得了相当成功。它们把控制、监视、基准值预测以及模拟控制等组合在公共的微机控制总线上组成静止变流器的传动控制，计算机实现速度及多个变量的调节。 (2) 提升行程控制提升机的控制从本质上说是一个位置控制，要保证提升机在预定地点准确停车，要求准确度高，目前可达2cm。采用微机控制，可通过采集各种传感信号，如转角脉冲变换、钢丝绳打滑、井筒位置、滚筒及钢丝绳

20、磨损等信号进行处理，计算出罐笼准确的位置而施以控制和保护。在罐笼提升时可实现无爬行提升，大大提高了提升能力。如 AEG, ABB, SIEMENS 等公司己采用 32 位微机来构成行程给定器，并还提供性能不尽相同的机械行程控制器。一般过程控制用微机不同时用于监视，行程控制也采用单独微机完成，从而大大提高了系统的可靠性。 (3) 提升过程监视由于近代提升机控制系统的设计特别强调安全可靠性，所以提升过程监视与安全回路一样，是现代提升机控制的重要环节。提升过程采用微机主要完成如下参数的监视：提升过程中各工况参数(如速度、电流)监视；各主要设备运行状态监视；各传感器(如位置开关、停车开关)信号的监视。

21、其目的在于使各种故障在出现之前就得以处理，防止事故的发生，并对各被监视参数进行存贮、保留或打印输出，甚至与上位机联网，合并于矿井监测系统中. (4) 安全回路安全回路旨在出现机械、电气故障时控制提升机进入安全保护状态。为确保人员和设备的安全，对不同故障一般采用不同的处理方法，大致分为以下四种情况：报警显示，如冷却器温度过高等；二次不能开车，如电机绕组过热、制动油过热等；立即进行电气制动，如停车终点设备出现故障时本次提升应尽快停下来；立即进行安全制动，如过卷、超速等。安全回路极为重要，它是保护的最后环节之一，英、德等公司都采用两台 PC 微机构成安全回路，使安全回路具有完善的故障监视功能。无论是

22、提升机还是安全回路本身出现故障时都能准确地实施安全制动。 (5) 制动系统的控制与监视制动(可调闸)控制系统除要可靠地完成工作制动和安全制动外，还要完成对液压站的控制以及各环节参数(如油压、闸瓦磨损等)的监视，其技术要求与安全回路相似。 (6) 全数字化调速控制系统德国 AEG 公司的 Logidyn D(32 位机)西门子公司的 Siemadyn D(16 位机)以及 ABB 公司的 16 位机系统都已应用于提升机上1919。全数字化系统具有硬件结构单一，参数稳定且调整方便，可方便地与上位机联网等优点。当然此类系统要求维护人员有更高的技术水平和计算机知识。 1.31.3 单片机的发展趋势单片

23、机的发展趋势单片机在近 10 年取得了飞速的发展，在世界范围内从事单片机开发的有 4个区域：一是欧美 ，开发厂家及其最新单片机系列产品有 National Semi condutor 的 COP8 系列单片机1111；美国 SCENIX 公司 8 位单片机系列；PHILIPS的 51 系列单片机美国 AMD 公司的 l86 系列 16 位嵌人式微控制器，STMicroelectronics 公司的 ST62 系列单片机；MICROCHIP 的 PIG 系列单片机；MOT0R0LA 的各个系列单片机以及 Infineon technologies 的 C500 和 C166 系列等，二是日本，T

24、OSHIBA 公司开发了从 4 位到 64 位的多系列单片机；日立公司也有从 4 位到 32 位的单片机；另外还有 FUJITSU Microelectronics 的 F2MC一 8L 微控制器系列产品；OKIElectronics 的 MSM80、MSM 66、MSM 63 系列单片机；NEC 的 75X、78X 系列微机3333。三是台湾地区，主要有 WINBoND 公司的w741W536、w78w77 等系列产品微控制器；HOLTEK 的 HT46474849CXX系列微控制器；EMC 公司的 E78 系列单片机等。四是韩国，主要有 HYUNDAI mlcroelectronics 的

25、 GMS800、GMS30 系列微控制器；另外还有 LG 等公司也生产单片机。由此可见单片机发展到今天可以说是种类繁多，性能各异。 在过去的一段时间内，单片机的指令运行速度一直在 10MIPS 以下，这对于应用在工业控制领域内的单片机来说是足够了，但当单片机被应用在通讯及DSP 领域作为高速运算、编码或解码时就会出现因指令运行速度不够而限制单片机应用的情形因此提高单片机指令运行速度已经成为迫切需要解决的问题。提高单片机指令运行速度的前提是在单片机的设计中必须采用先进的结构。目前比较多的单片机采用改进的哈佛 (Harvard)结构。这种结构基于具有分离地址总线的两个存储器其中一个放程序，另一个放

26、数据，允许数据从程序存储器传递到 SRAM，该功能也允许从程序存储器中读取数据表.这种结构的优点是取指令和存储器数据交换可在多步流水线中同时进行,这意味着当前指令执行时就可从程序存储器中取 出下条指令。这是一种一个时钟周期运行完一条指令的并行流水线操作方式，因此可大大提高指令运行速度。另外，目前许多单片机均采用了精简指令集机构 (RISC)，使得单片机所有的指令均为单字节指令。因此其程序空间的效率比较高，代码也比较紧凑是美国 Mieroehip 公司推出的PIC8 位单片机系列采用了先进结构后在运行速度、代码空间占有两方面与其它单片机的比较。PHILIPS 公司的 51LPC 系列单片机的指令

27、执行速度比现有的80C51 器件高 1 倍。因为它在结构上有所改善：采用双数据指针，依据条件读取扩展或外接存储器；采用四级中断优先用来处理越来越频繁的中断；芯片上具有多个存储器，有最大到 64kB 的 ROM 或 EPROM，有 512B 或 1KB 的 RAM 等；改善的 UART，用来进行 FRAMING 错误检测，自动地址检测。随着半导体工艺技术的不断进步，MCU 的 Flash 版本逐渐替代了原有的 OTP 版本。FlashMCU 具有以下优点1111：与多次可编程的窗口式 PROM 相比，Flash MCU 的成本要低得多；在系统编程能力以及产品生产方面提供了灵活性，因为 Flash

28、 MCU 可在编程后再次以新代码重新编程，可减少已编程器件的报废和库存；有助于生产厂商缩短设计周期，使终端用户产品更具竞争力。目前微控制器的另一个发展趋势是在芯片上集成更多的功能，如模拟功能，包括模拟比较器，AD 和 DA 转换等 。PHILIPS 的 P87LPC76X 系列单片机中就有两个模拟比较器，输入和输出选择允许比较器配置成不同模式；还有外围功能，如 USB (Universal Serial BUS)、LCD (液晶显示)、CAN (Controller Area Network)、硬件加速器等。USB 是解决 PC 机环境工业标准连接的有效途径，允许把很多外围器件连接到一个公共界

29、面上。MOTOROLA 提供了一个 FaStack USB 器件库。CAN 直译为控制器区域网，它是一种可靠、廉价、快速、灵活的串行总线系统，它由许多相等的节点以线状的拓扑结构相连接而成，用来在高噪音环境中进行实时数据交换工作。Infineon Technologies 在解释 CAN 基本原理时提出了一种“完整型”CAN控制器的结构，如下（图一）所示。目前单片机正朝兼容性较好的方向努力，具体表现在：兼容性作为设计的第一考虑，额外的新的特点是透明的；使用同一种 EPROM 编程器；OTP 使器件快速提升及标准化成为可能。日本的单片机开发厂家的策略同欧美的厂家不同，他们似乎都在朝系列化、全面化方

30、向发展。这里以日本最大的两家单片机开发商东芝和日立为例来说明这一观点。图二为东芝单片机系列内核结构图从中我们不难发现，目前还没有哪个厂家生产的单片机比东芝公司的种类多 。 日立单片机是目前应用最广泛的单片机之一。与欧美、日本不同，以 HEC、HOLTEK 和 WINBOND 为代表的台湾地区的单片机开发商把精力主要集中在8 位微机的开发上。他们这么做也不无道理，因为近两年来，8 位微控制器的使用量仍在不断增加，1998 年估计有 2.5billion，1999 年较之 1998 年约有 l2 % 的增长。HOLTEK 开发了不同应用的四大类 8 位单片机。表 1.21111 为不同类型的 8

31、位单片机的应用情况。单片机类型应用通用型单片机快速充电器 鼠标 汽车防盗器 遥控器 吊扇控制器液晶显示屏单片机掌上型游戏机 计算器 定时控制器 多功能遥控器 计时器模拟数字转换型单片机多功能快速电池充电器 家电控制器 多功能测量及遥控器 电表 磅秤传感型单片机电阻计 电容计 压力计 温度计 体重计华邦的微控制器产品主要有 8-bit 系列产品 w78w77，语音系列产品W523W528W56，嵌入式控制器 W90 系列产品，数字信号处理产品 W998 系列，WINBOND 侧重于 MCU 产品的整体解决方案，如可视电话方案、网络浏览器方案等。2 2 矿井提升机交流调速系统技术分析矿井提升机交流

32、调速系统技术分析2.12.1 矿井提升机的数学模型矿井提升机的数学模型 矿井提升的工作特点是在一定的距离内，以较高的速度往复运行，完成上升与下降的任务。为确保提升机能够达到高效、安全、可靠地连续工作，其必须具备良好的机械性能，良好的电气控制设备和完善的保护装置。鉴于矿井提升机的工作特点，因此要求矿井提升机的电力拖动系统具有安全可靠、运行高效且定位准确的能力，以满足矿井提升工艺过程的需要。图 21 是矿井提升机拖动系统的结构图。为电压期望值，即通常意义上的速度给定，T 为驱动轮，*NU1 为牵引钢丝绳，2 为提升容器，3 为平衡钢丝绳，M 为驱动电动机。调速系统MT*nU1223T图 21 矿井

33、提升机拖动系统的结构图 矿井提升机的整个过程可以分为五个阶段：加速阶段、等速阶段、减速阶段、爬行阶段、停车抱闸阶段。加速阶段是提升机从静止状态起动加速到最高速度；等速阶段是提升机的主要运行阶段，提升机以最高速度运行；减速阶段是提升机从最高速度减小到爬行速度；爬行阶段是箕斗定位和准备安全停车考虑。根据矿井生产安全规程的要求，要限制提升过程的加速度以及爬行速度。最简单的运行速度如图 2-2 所示。 v0t1Vma1t2t3t4a3 图 22 矿井提升机给定速度图为了设计出满足有关规程规定要求的副井提升机控制系统，我们将首先根据矿井提升机的工艺过程和特点，分析矿井提升机电控系统的动、静态性能。提升机

34、电气传动系统的给定速度 =如图 22 所示，根据动力学方程v)(tf式= (21)dTeT1T375nT式中电动机电动力矩; eT传动系统的静阻转矩;1T传动系统的飞轮力矩，=4gJ，其中 J 为转动惯量(), g 为重nTnTkg2m力加速度();2sm传动系统的动态转矩(Nm),dTN加速度。可以得出按给定速度图所需转矩=的特性，从而可以得到拖动系统所eT)(tf需的力 = 如下图：F)(tf速度负载速度电动提升力负载静力加速度tttt图 a图 b图 c图 dVaFlFdt1t2t3t4t7t8t9t5图 23 提升机传动系统给定速度图、力图55提升机的负载静力，决定于提升机滚筒承受的静张

35、力差。由于提升系统的负LF载为位势负载，所以静力的作用方向始终是提升重物的重力方向，而与系统LF的运动状态和方向无关，因此在电动机不带电时，为了使重的罐笼处于静止状态(便于罐笼的装卸载)，对滚筒必须施加机械闸。从图 23 可以看出，要使提升机按照给定的速度图运行，电动力矩可能为正，也可能为负。这意味着电eT动机不仅要工作在电动状态，还应能工作在制动状态。由于不同的负载，不同的提升机运行阶段，电动机的运行状态也各不相同。图 24 示出了平衡提升系统的四种不同的运行状态。(1)重物上提，静载量较大其给定速度图与力图如图 24(a)所示。在加速段=(0) （22）1dF375nTdndtLFLF其中

36、为加速力矩与等速力举之差1dF加速度力矩为:=+0 （23）lFLF1dF在等速段，等速度力矩为：=0（24）2FLF在减速段0，但|0 （25）3FLF3dF其中为减速力矩与等速力举之差3dF在爬行段，爬行力矩为=0 （26）4FLF根据此力图可知，电动机在各阶段均工作在正向电动状态。FVFd1FLFd1Fd3t1t2t3t(a)重物上提，静载且较大()3dFLF FVFLvt1t2t3t(c)重物下放，静载且较小( 1dFLFFVFLvt1t2t3tFd1Fd3 (d)重物下放，静载量较大()。其给定速度图和力图如图 24(b)所3dFLF示。在加速段，加速度力矩 =+0 （27）1F1d

37、FLF在等速段，等速度力矩 =0 （28）2F1F在减速段，减速度力矩 0，但|0 （29） 3dF3dFLF在爬行段，爬行力矩=o （210）4FLF 根据力图可知，电动机在加速段和等速段，工作在正向电动状态;在减速段，工作在正向制动状态;在爬行段，又工作在正向电动状态。也就是说，在整个提升过程中，电动机的运行状态应切换两次。 (2)重物下放，静载量较小()。其给定速度图与力图如图 24 (c)所示。1dFLF在加速段 0，|1dFLF1dFLF=+o （211）1FLF1dF在等速段 =0（） （213）3dF3dFLF3dF 在爬行段 =0 （214）4FLF根据力图可知，电动机在加速阶

38、段，工作在正向电动状态;在等速、减速和爬行阶段，电动机均工作在正向制动状态。(3)重物下放，且静载量较大(O, 0，|，=+ SPEEDFLAG使能正交解码电路定时器 T3 定向增减计数读取定时器 T3 计数值计算定时器 T2 计数值计算转速调用滤波子程序0- SPEEDFLAG计算两次计数差值使能捕获单元 1, 2转速计算定时器 T3 连续增计数转速300r/m返回NNYYM 法测速Y（T 法测速）NNY 图 67 测速子程序流程图为了实现精确的测速，在中高转速(450r/min)时采用 M 法，在低转速(=eFaiLac1 DELTA_faiSub efaiSac1 Com_AX ；中间变

39、量LACC Com_AXBcnd S_FLUXL,LEQSplk #1,faiRetS_FLUX1: Idp #4 ; CMPR1,2,3=0, ,a b cs0-CMPR1,2,3返回NY图 69 存器重载流程图由查优化开关状态子程序得到的开关状态为 07 值，必须将其分解为对应的三个状态量，以二进制数 0 表示低电平状态，1 表示高电平状态。如图 6-9 当判断 Sa，b, Sc 为 0 时，则装载周期值，不为 0 时装载 0。从下个周期开始则以新装载的比较值输出相应的 PWM 脉冲信号。结论结论矿山企业是用电大户，而矿井提升机作为矿山机械的大型综合机械电气设备，又是矿山耗电量最大的设备之

40、一。因此，研制矿井提升机运行过程，提高提升机的用电效率，增加提升机的控制可靠性，将具有重要的社会经济意义。在本次的设计中，利用变频技术和单片机控制原理对矿井提升机运行过程进行控制，具有控制系统安全可靠、动态性能好、响应速度快、加载精度高、节能效果好等特点，对现有矿井提升机的改进及设计高性能的矿井提升设备提供有效的途径。本项目采用变频控制系统对提升机工作过程进行控制，当矿井提升机处于减速下落过程中，采用带测速负反馈的闭环系统，对提升机制动力矩进行自动调节的同时，采用 DSP 的 TMS320F240 芯片和智能功率模块（IPM）的有源逆变系统和幅相控制原理，并采用单片机 TMS320F240 芯

41、片和对 IPM 进行控制。本次设计由于时间和实验室条件，本人经验受限，关于变频器和直接转矩控制只有从书上了解它们的原理，而不能对其整个系统有实际的具体的完整的了解，由于本人知识授限，本次设计只进行了方法的选择论证和一些外部元件的选择。致谢致谢本论文是在指导老师白颖老师的悉心指导和亲切关怀下完成的,其中凝聚着指导老师的智慧和心血。白颖老师在多年来取得过令人瞩目的成就。在师从的整个过程中，深感导师学识渊博，才思敏捷。在科学研究中，导师素以严谨求是的治学态度和不畏艰难的探索精神而著称。在日常生活中，导师严于律己，宽以待人;他雷厉风行的工作作风和诲人不倦、胸怀宽阔的人格魅力和高尚情操，极大地启迪着我，

42、时时鞭策和激励着我，使我终生受益。没有老师的精心指导和鼎力支持，我就不可能完成今天的课题和论文。指导老师为我提供了良好的学习条件和设计环境，指导我选择课题，开展设计工作，在研究方法、系统实验和指导撰写学位论文等方面都对我进行了非常细致而具体的指导。在此向敬爱的导师余以道教授表示深深的感谢，感谢导师毕业设计期间对我的培养、关怀和教导。特别感谢两年来各位老师在我学习与生活中遇到问题、困难时给予我的关心和帮助。感谢我的各位同学，他们在我遇到困难时给了我许多鼓励和帮助，在学习和生活上也给了我许多有益的关心和照顾。特别感谢我的家人对我的培养和无微不至的照顾，使我能够心无旁贷的在求学路上奋进。深深地感激含

43、辛茹苦养育了我的父母，他们无私地支持、鼓励和帮助了我。衷心地感谢各位老师在百忙之中评阅我的学位论文和为我的学位论文进行答辩。参考文献1李华德主编，交流调速系统M，电子工业出版社，20032张燕宾编著，变频调速 460 问M，机械工业出版社，20053刘美俊编著，通用变频器应用技术M，福建科学技术出版社，20044张玉蓉、周法孔编著，矿井提升设备M，煤炭工业出版社，19935王清灵、龚幼民编著，现代矿井提升机电控系统M，机械工业出版社，19966李爱文、张承慧编著，现代逆变技术及其应用M，科学出版社，20007周志敏、周纪海、纪爱华编著，变频器，电子工业出版社，20058史国生主编，交直流调速系统M，化学工业出版社，20029邓星钟主编。机电传动控制M（第三版）,华中科技大学出版社，200110齐永龙. 异步电机直接转矩控制系统的研究D,西南交通大