毕业论文基于单片机控制的三相全控桥触发系统设计共72页_精品文档Word格式.doc
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具体运行由工频三相电压经变压器后在芯片控制下在不同的时刻发出不同的脉冲信号去控制相应的SCR可控硅整流为直流电给负载供电。
此种控制方式其主要优点是输出波形稳定和可靠性高抗干扰强的特点。
触发电路结构简单,控制灵活,温度影响小,控制精度可通过软件补偿,移相范围可任意调节等特点,目前已获得业界的广泛认可。
并将在很多的工业控制中得到很好的运用。
关键词:
晶闸管MCS—51单片机触发角同步信号
Thesingle-chipmicrocomputercontrol3-phasesfullcontrolledtriggersystemdesign
Abstract
Theapplicationofelectronictechnologyhasdeepintotheagriculturaleconomicconstruction,transportation,spacetechnology,nationaldefensemodernization,medical,environmentalprotection,andPeople'
sDailylifeinallareas,enterthenewcenturypowerelectronictechnology,somorewidelyinpowerelectronictechnologyresearchismoreimportant.Inrecentyears,moreandmoreapplicationinthenationalpowerelectronicsindustry,someadvancedtechnologiesofthecountry,afterprocessingofelectricpowerelectronictechnologyhasreachedmorethanhalfthetotalenergy.
ThispapermainlyintroducestheMCUbasedonMCS-51seriesthree-phaseAT89C52chipcontrolledrectifierbridgetypeallcontrolcircuitandthecircuitprincipleoftriggercircuitandcontrolcircuitandsoftwareconsistsofseniorprogramminglanguageC51.Specificoperationbyfrequencyvoltagetransformerinthethree-phaseafterundercontrolchipatdifferentmomentsofthepulsesignaltocontroltheSCRsiliconrectifieriscorrespondingtoloadpowerDC.Thecontrolmodeisthemainadvantagesofhighstabilityandreliabilityofoutputwaveformcharacteristicsofstronganti-jamming.Triggercircuitstructureissimple,flexiblecontrol,temperature,controlaccuracycanbecompensatedbysoftware,canadjustarbitrarilylimitshavewonthewiderecognition.Andinmanyindustrialcontrolwillgettogooduse.
Keywords:
thyristerMCS-51single-chipMicrocontrollertriggeringAnglesynchronoussignal
目录
摘要…………………………………………………………………………………………Ⅰ
Abstract………………………………………………………………………………………Ⅱ
第一章引言…………………………………………………………………………………1
1.1研究背景和意义………………………………………………………………1
1.1.1晶闸管的发展现状…………………………………………………………1
1.1.2电力电子技术的前景………………………………………………………2
1.1.3晶闸管的应用………………………………………………………………2第二章三相可控整流电路晶闸管的介绍…………………………………………………5
2.1三相桥式整流电路晶闸管的特征……………………………………………5
2.1.1晶闸管的开关特点…………………………………………………………5
2.1.2晶闸管的几种导通方式……………………………………………………6
2.1.3晶闸管的基本特性…………………………………………………………6
2.1.4晶闸管的触发………………………………………………………………6
第三章三相桥式全控整流电路…………………………………………………………7
3.1三相桥式全控整流电路电阻性负载………………………………………7
3.2三相桥式全控整流电路电感性负载………………………………………12
第四章AT89C52芯片介绍………………………………………………………………16
4.1AT89C52主要性能参数………………………………………………………16
4.2AT89C52引脚及内部器件功能说明…………………………………………17
第五章控制系统原理……………………………………………………………………45
5.1系统结构框图………………………………………………………………45
5.2触发器硬件组成………………………………………………………………45
5.3移相触发脉冲的控制原理……………………………………………………47
第六章系统硬件电路器件选择…………………………………………………………50
6.1晶闸管的参数及其选择………………………………………………………50
6.1.1晶闸管及平波电抗器……………………………………………………50
6.1.2晶闸管的保护……………………………………………………………51
6.2具体器件的计算与选择………………………………………………………52
第7章软件设计…………………………………………………………………………58
7.1触发脉冲控制软件的设计……………………………………………………58
7.2软件控制程序清单……………………………………………………………57
结论…………………………………………………………………………………………65
致谢…………………………………………………………………………………………66
参考文献……………………………………………………………………………………67
第一章引言
1.1研究背景和意义
基于AT89C52单片机的三相整流触发控制系统。
是应用于电力领域的电子技术,即使用电力电子器件对电能进行变换和控制的技术。
·
1.1.1晶闸管的发展现状
晶闸管出现前的时期,用于电力变换的电子技术已经存在:
1904年出现了电子管(Valve),能在真空中对电子流进行控制,并应用于通信和无线电,从而开了电子技术之先河。
后来出现了水银整流器(Mercury-vapourthyratrons),其性能和晶闸管很相似。
在30年代到50年代,是水银整流器发展迅速并大量应用的时期。
它广泛用于电化学工业、电气铁道直流变电所以及轧钢用直流电动机的传动,甚至用于直流输电。
各种整流电路、逆变电路、周波变流电路的理论己经发展成熟并广为应用。
在晶闸管出现以后的相当一段时期内,所使用的电路形式仍然是这些形式。
交流电变为直流电的方法除水银整流器外,还有发展更早的电动机一直流发电机组,即变流机组。
和旋转变流机组相对应,静止变流器的称呼从水银整流器开始并沿用至今。
1947年美国贝尔实验室发明晶体管(Transistor),引发了电子技术的一场革命;
晶闸管(1957年)SCR(SiliconControlledRectifier)可通过门极控制开通,但通过门极不能控制关断,属于半控型器件目前由于其能承受的电压、电流容量仍是目前器件中最高的,而且工作可靠,所以许多大容量场合仍大量使用。
1.1.2电力电子技术的前景
电力电子器件发展的目标是:
大容量、高频率、易驱动、低损耗、小体积(高芯片利用率)、模块化。
新的控制技术的使用,以减小电力电子器件的开关损耗,如软开关技术;
通过谐振电路使得器件在零电压(ZVS)或零电流(ZCS)的状态下进行开关。
电力电子应用系统向着高效、节能、小型化和智能化的方向发展。
1.1.3晶闸管的应用
一般工业:
直流电动机有良好的调速性能,给其供电的可控整流电源或直流斩波电源都是电力电子装置;
近年来电力电子变频技术的迅速发展,使交流电机的调速性能可与直流电机媲美,交流调速技术大量应用并占据主导地位。
几百W到数千KW的变频调速装置,软起动装置等;
电化学工业大量使用直流电源,如电解铝、电解食盐水等。
冶金工业中的高频或中频感应加热电源、淬火电源及直流电弧炉电源等场合,需要大容量整流电源。
电镀装置也需要整流电源。
交通运输:
电气机车中的直流机车中采用整流装置,交流机车采用变频装置。
直流斩波器也广泛用于铁道车辆。
在未来的磁悬浮列车中,电力电子技术更是一项关键技术。
除牵引电机传动外,车辆中的各种辅助电源也都离不开电力电子技术电动汽车的电机靠电力电子装置进行电力变换和驱动控制,其蓄电池的充电也离不开电力电子装置。
一台高级汽车中需要许多控制电机,它们也要靠变频器和斩波器驱动并控制飞机、船舶需要很多不同要求的电源,因此航空和航海都离不开电力电子技术如果把电梯也算做交通运输,那么它也需要电力电子技术。
以前的电梯大都采用直流调速系统,近年来交流变频调速成为主流。
电力系统:
电力电子技术在电力系统中有非常广泛的应用。
最终用户在使用电能时常常需要进行预处理。
如降压、滤波、无功补偿等;
据估计,发达国家在用户最终使用的电能中有60%以上至少经过一次电力
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