跑步机专用变频器设计

论文摘要

随着人们生活水平的提高,家庭健身器材受到越来越多的关注,跑步机因其使用方便、运动量大的特点尤其为消费者所青睐。目前跑步机多为电动跑步机,一直以来直流电机以良好的调速性能被广泛地应用于跑步机调速系统中,随着电力电子技术的发展,交流电机以其维护方便、结构简单等特点被运用到跑步机调速系统中,作为交流电机调速系统控制器件的变频器,得到了越来越多的关注。本文设计了一种低成本的跑步机专用变频器,变频系统以MOTOROLA公司的电机控制专用芯片MC68HC908MR8为控制核心,采用开环恒压频比的控制方式,选用三菱公司的智能功率模块PS21564为逆变电路功率器件,使用SPWM波的调制方式驱动智能功率模块,引入了电压补偿措施,加上控制运行功能、参数设置功能和完善的保护功能,使得变频器既有较好的控制性能,又有完善的安全保证。对变频器的数字操作盒做了特别设计,使变频器不仅可以作为跑步机控制器内的一个附件,而且也可以直接作为一个跑步机控制器使用。本文设计的变频系统,具有良好的人机接口、完善的保护功能、良好的控制功能,变频器的操作简单、使用方便,而且电路的成本低廉,可靠性高,实现了变频器的基本功能。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 课题的提出及意义
• 1.2 变频器研究的现状及发展方向
• 1.3 本课题的主要内容
• 1.4 本章小结
• 2 系统方案设计及工作原理
• 2.1 变频调速的基本原理
• 2.2 变频器的基本结构
• 2.3 方案的比较及选择
• 2.4 系统方案的确定
• 2.5 本章小结
• 3 系统硬件设计
• 3.1 硬件总体设计
• 3.2 主回路设计
• 3.3 控制电路设计
• 3.4 数字盒电路设计
• 3.5 本章小结
• 4 系统软件设计
• 4.1 软件总体设计
• 4.2 主程序设计
• 4.3 中断及部分子程序设计
• 4.4 数字盒软件设计
• 4.5 本章小节
• 5 关于本设计的改进
• 5.1 硬件方面的改进
• 5.2 软件方面的改进
• 5.3 控制方式方面的改进
• 5.4 本章小结
• 6 结论
• 致谢
• 参考文献
• 攻读学位期间发表的论文
• 附录1 主控部分电路图
• 附录2 操作盒电路图