变频器频率遥控装置的设计与制作

　　O引言

　　变频器的频率控制一般有操作面板控制和接线端子控制2种方式。操作面板控制适合操作人员现场直接操作，接线端子控制方式则由控制信号发生装置经引线与变频器的控制端子排相连实现远程控制。由于使用环境的制约，在实际应用中变频器多采用接线端子控制方式。目前较为流行的变频器输出频率外部控制方式是在其外部给定输人端子接1个可调电位器，通过电位器调节端子间的电压在O一10V间变化，从而实现变频器输出频率的调整〔1〕。但是使用电位器调节难于实现远程精确控制变频器输出频率，本文提出一种遥控精确调节控制电压的方法，通过标定试验确定控制电压与变频器输出频率的关系，设计频率控制程序，建立以单片机为核心的遥控模块以及显示界面。操作人员可以通过显示界面及遥控键盘显示、设定变频器的工作参数。

　　1硬件电路

　　图1虚线框内为变频器输出频率外部控制装置组成，其核心为AVR单片机控制器，实现变频器外部控制电压的供给与调节功能。通过遥控接收器，单片机处理遥控器发送过来的控制信号，进行相应的输出电压调节。变频器设成外部。一10V直流电压控制输出频率的模式，该装置可控制变频器的输出频率变化。

　　脉冲宽度调制(PWM)信号的直流分量取决于PWM信号的占空比，改变占空比可使直流分量的幅值在PWM信号的高电平与低电平之间变化。基于以上原理，本设计应用MEGA16单片机PWM定时器产生占空比可变的矩形波，利用低通滤波器滤除PWM信号的谐波分量，实现模拟电压输出。控制电压变换电路如图2所示。

　　图2中T为开关管IRF530N(导通电阻小于0.16n)，单片机产生的PWM信号通过J1第2脚驱动开关管并使其按照PWM信号的周期和占空比通断。D为与开关管并联的SV基准电压芯片LM336一5。T与D使单片机输出的PWM信号整形为高电平为SV、低电平为oV的PWM信号，PWM信号经二级阻容滤波后得到的直流分量中的电压纹波很小。放大器LM324采用电压跟随方式，当电源电压Vcc为5.4V时，输人阻抗大，LM324输出电压为0一4.ZV。

　　由于实验用变频器(SSV15oIS3一4DB38o)的频率给定外部控制电压要求在O一10V间可调，可在图2所示电路的电压输出端JZ加接3倍同相电压放大电路来满足对控制电压的要求。

　　常见的遥控器进行按键操作时，按键的操作会使其接收器的对应引脚出现高电平脉冲。因此，可以将接收器的引脚与单片机的1/0口相接，利用单片机对接收器引脚的扫描，通过程序设计，使每个按键的操作信号变为单片机对外围电路的控制信号。这样，通过遥控按键，调节方波信号的占空比，经遥控接收电路、单片机电路、控制电压变换电路，实现了变频器输出频率的遥控调节。变频器的输出频率控制精度受控制电压的影响，而PWM信号的占空比调节精度直接影响控制电压的精度.因此，可通过提高PWM信号的控制精度来提高变频器翰出频率的控制精度。