用单片机变频器控制电动机调速实验的探索程勇山东科技大学！息科学与程学，东尜安2719不同控制方式的实验电路的实验原理，并给出几种抗干扰措施的抗干扰效果演实验，这些实验接近工程实际，有较好的教学效果= 1引言近乍来，单片机，变频器等技术己经在工业现场得到广泛应用。计算机电子信息自动控制等专的学生对微型计算机控制有浓厚的兴趣有的实验箱对理论教学的验证性实验起到了重要作用，但由尹实验箱提供的微型直流电机容量太小，几乎形不成什么干扰，而计算机控制很重要的个方面就是抗千扰为了让学生能了解新技术的发展学习新技术的应用，培养7土的创新能力和解决实1；小问的能力。我们开发用单片机和变频器实现异步电动机开环和闭环调速的教学实验装置该教学实验装置除变频器和异步电动机外，其余都是学生在教师指导下利用毕业设计制作的，具有成本低廉组态灵活实验原理目了然可演抗干扰措施的效奶；特点。
2系统简介本系统以8礼52微控制器为核心控制部件，包括变频器相异步电动机和霍尔传感器等，实验系统结构1.单片机可用串行通讯，人转换及贾河种方式控制变频器实现相异步电动机开环和闭环调速实验，可根据所配置的变频器的情况选择3种实验在电动机轴轮上装有强力磁钢，电动机每转圈，霍尔传感器产生个脉冲，通过测量该脉冲周期测得吧动机转速，对环调速实验，电动机转速只送7段码0显器显，对闭环调速实验，除显转速外，还要计算设定转速与实际转速之差，根据选定的控制算法计算调整量，使电机的实际转速接近或等于设定的转速，学生可通过0显器观察到速第作者简介程勇1952，男，山东齐河人，副教授，从事计量阳孜学系统1山省教。；1科技迸步穿奖；绘汉卡叫家切孕利实验室研究与探索1殓速效果做出比较3串行通信调速实验串行通信调速实验的实验电路2，由3种控制方式通用的主控板包括89；5210显器键盘和霍耳脉冲滤波整形电路和通信模块组成许多变频器如华伟台0等都配有串行通信接口巧232或，6485，单片机可迎过串行通信接口向变频器发送各种控制命令，也可通过串行通信接口了解变频器接受命令后的工作情况向变频器发送的抟制命令通常包括正转及频率反转及频率停机等若是交流同步电动机，通过该频率就可得到电机的转速，而交流异步电动机由于有与负载有关的转差率的存在，其实际转速只能通过测量得到，电动机每转，霍尔传感器产生个脉冲，每个脉冲产生次外部中断沾求涟续两次外部中断请求可测，次转池在第次外部中断，1动定时器12斤始计时，第次外部断时将定，器12关闭，戍，12的计时，根据时钟频率折算出脉冲周期，从而得到电动机实际转速由电动机给定转速与实际转速之差得到频率的调整量信接口发送给变频器，直至电动机实际转速等于或接近给定转速为止转速的控制精度与变频器型号有关，不同的变频器，其最小频率增量不样，有的为0.12，有的为，1出，显然后者有更高的控制精度。
用串行通信方式调速必须知道变频器的通信协议，有些变频器的使用说明中提供通信协议，而有些变频器40从转换调速实验，入转换调速实验的实验电路3，由主拉板和1模块组成用，转换器实现调速是最普通的控制方式，所有的变频器都有用于设定其输出频率的模拟电压输入端人瓜弈口变频器将加在该输入端上的直流电压，转换成与之成正比的输出频率。本实验通过0人转换器改变人讥咸叩端的输入电压来控制电机的转速入15320是，通逍12位电玉输出的数般转换器，采用厦6工艺制造。其结构包含；电阻串和输出缓冲放大器。几有6脚80123封装和8脚微型30庾艾没有基准电压输入脚，电源代，被用作基准。片内精密的输出缓冲放大器使输出可达满电源幅度，输入到1的代码就站1逊制代码，理想的输出电压为十进制形式，其范围为04096变频器输出到电动机的交流电压，其谐波分1形成很大的干扰Aj532.Rj3SSCLKSDC0顶串行接口与微控制器连接，便于采用光电隔离技术提高实验系统的抗干扰能力31为串行时钟输入端为串行数据输入端人，5320有个16位移位寄存器，数据在串行时钟输入的下降沿随时钟移入输入移位寄存器是电平触发控制输入端，低电1嗜效，是输入数据的邮洞步信号，当外变为低电时。数据1后续时钟的下降沿被移入，在帧数据。其中15和，14为任意伉，13和，12为1作方式选择位。1常工作时聊00.140为要转换的受理解参与知识产生和发展的过程，重视学生获取新知识的能九分祈和解决问的能乃培养，转变教育观念，改革教学人才培养模式，最大限度地突出学生的主体地位，让学生参与知识获得的全过程，通过动脑和动手的结合，培养学生掌握科学方法动手能力探索精神和创新思维习惯激发学生学习的兴趣，充分发挥学生的主观能动性，体味探索过程学善学好学。真正做到变教为导，变学为悟。
高校以培养设计型和研究型人寸为主对这种人才的要求是不，要具有应用现代倍息技术和其他高新技术的能力，而1还要具有进行技术设汁与设备更亲斤改造所需要的创新意识和创新能力。因此，要大力推进实践教学的改革实验室的改革，开拓社会实践的新渠道。新形式，鼓励学生开展多种形式的课外科技活动创业活动，努力营造有利于创新人才脱颖而出的环境1邓伯禄。改革实验室管理体制，促进学科建设。昆明理工大学2戴静君，等。实践教学环节改革与实践。建材高教理论与实践3龚宝英。研宄型实验室建设的新路子。实验室研究与探索1996 4罗学科。机械工程及自动化专业教学与机电实验中心建设的研究。北京工业大学学报1998，1022731上接第70页1根据3给出的电路和4提供的人05320的串行写操作时序，不难写出，入转换程序。
5方式调速实验1河方式调速实验电路5，由主控板和界模块组成，1你河方式调速实骀同时使用2丁1和个定时器，用12和巩打外部中断计算电动机的实际转速，用确定，贾脉冲周期，用丁0确定，1界脉冲的占空比，和10同时启动并使触发器，置，经光电耦合后输出高电平。丁，定时时间到产生中断清求。在其中断服务程序将触发器置光耦输出低电平。在了1的定时中断服务程序，和，再次同时启动并使触发器置，如此重复，光耦输出6的矩形脉冲。该矩形脉冲经积分电路平滑后向变频器输出正比与其占空比的直流电固定丁1的时间常数，改变刊的时间常数即可调整电机转速丁0的时间常数放在2个固定的单元，求得实际转速勾设定转速之差，用转速之差修改放在固定的单元刊的时间常数23胃方式成本最低，适合任何型号的变频器察比较有无光耦两种情况下的系统现，让学生体验光耦的作甩3去掉霍尔传感器后的滤波整形电路，注意七段码0显器显的转速变动情况，让学生体验滤波整形电路的作，7，定时时间6抗干扰措施演实验本实验系统可从3个面演抗干扰措施的抗千扰效果演将变频器和电动机外壳接地或接零和不接地两种条件下实验系统的运行情况，让学生体验接地的作用和怎样接地将某实验用的光电耦合器取下，用导线短接预先连在光耦输和光耦输出端的插孔。运1程序，观1薛钧义，等。微机控制系统及其应用刖。西安西安交通大学出2吴忠智，等。变频器应用手册1北京机械工业出版社，2003，振；1.等。智能化器与数据千祀系统中的新器寸及吣用1.
