基于DSC的异步电机变频调速系统设计(3)
所以，变频调速技术在我国有很大的发展潜力，本课题的研究也具有重大的有意义。
本课题需要完成的是三相异步电动机变频调速系统的设计，具体包括以下内容：
(1)在了解整个课题的基础上，设计交流变频调速系统的电气原理图。
(2)了解所用到各个芯片的工作原理。
(3)以数字信号控制器（DSC）芯片dsPIC30F2010为控制核心，对变频调速系统进行硬件设计。
(4)在MPLAB上进行软件调试，测试波形。
2 异步电机调速控制策略
2.1 异步电机调速系统分类
异步电动机调速系统的种类有许多种，现在所常见的有：
（1）降压调速；
（2）绕线式异步电机串级调速；
（3）绕线式异步电机转子串电阻调速；
（4）变极对数调速；
（5）电磁转差离合器调速；
（6）变频调速。
当然，异步电机调速系统还有很多种，在这只了解这几种常见的。如果按照交流异步电机的基本原理，从定子传入转子的电磁功率Pm可以被分为两部分。一部分，P2=(1-s) Pm，它是拖动负载的有效功率。另一部分是转差功率，与转差率s成正比。从能量转换的角度上来看，转差功率是否增大，是消耗掉了还是得到循环利用，这显然是评价异步电机调速系统效率高低的一种显著标志。所以，考虑异步电机转差功率的去向，可以将异步电机调速系统分为三类：
第一类，转差功率消耗型调速系统。在这一类异步电机调速系统中，全部的转差功率都转变成热能的形式消耗掉，所以称之为转差功率消耗型调速系统。常见的晶闸管调压调速就属于这一类调速系统。在所有的异步电机调速系统中，该类系统的效率最低，是以增加转差功率的代价来换取转速的降低。但同时，这类调速系统的结构又是最简单的，硬件要求不高，对于一些调速性能要求不高的小容量场合，还是有着一定的应用。
第二类，转差功率馈送型调速系统。相比于上一类异步电机调速系统那样将转差功率全部转化为热能消耗掉，这类调速系统只是将转差功率的一部分消耗掉，大部分则通过变流装置回馈到电网，或者转化为机械能予以利用。绕线式异步电机串级调速和双馈调速就属于这一类。很明显的，这一类调速系统的效率比第一类调速系统要高。
第三类，转差功率不变型调速系统。众所周知，转差功率中的转子铜耗部分是不可避免的。但是，在这一类调速系统，无论转速的高低，转差功率都基本保持不变，因此效率可以达到很高。变极对数调速和变频调速都属于此类。由于变极对数调速是改变极对数，属于有级调速，所以，作为无极调速的变频调速在目前应用最为广泛。
2.2 异步电机调速方式
异步电机的转速n可以表示为 （2.1）
式中， 为电机定子供电电源频率；p为电机磁极对数； = 为定子供电角频率； 为转差率， 为同步转速。由式2.1可知影响电机转速的因素主要有：电机的磁极对数p、转差率s和供电电源的频率 。对应每一个影响因素，交流电机调速方法主要有三大类：
（1）变极对数调速
根据上面的式2.1可以知道，假若定子频率一定，只需改变定子的极对数即可改变同步转速，从而就可以达到调速的目的。这种方法比较麻烦，需要在电机运行的时候，改变定子的接线方式。或者可以事先在定子上绕上独立的两套或不同极对数的两套绕组，从而形成双速电动机。很显然，这会增加制造电机的成本，还会使得电机的体积和质量变得更大。另外，由于极对数只能是整数，所以变极对数调速不可能做到无极调速，只可能是有级调速。但它有它的优点，因为原理简单，所以生产方便，设备简单，而且操作很方便，具有较硬的机械特性，无转差损耗，稳定性好，效率高。