具有高抗干扰能力的变频调速恒压供水系统
徐涛学，徐信颖（内蒙古民族大学，内蒙古通辽028043）
摘要：给出了有高抗干扰能力的变频调速·刚如共水系统的工作原理及系统组成，详细介绍了提高抗干扰能力的几项措施。
关键词：抗干扰i变频调速；恒压供水
中国分类号：TM921.51文献标识码：A文章编号：1673-6540(2009) -0049-03
O 引 言
随着科学技术的飞速发展，变频调速恒压供水设备已在广大城乡得到普及，受到用户的欢迎。但在推广使用这些设备的过程中人们也发现，其抗干扰能力很一般，在干扰较小的场合工作没有问题，但在干扰很强时则不能正常工作。针对这种情况，设计r-种具有高抗干扰能力的变频调速恒压供水系统。本文将介绍该系统的组成及工作原理，以及硬件与软件组成，并详细阐述提高抗于扰能力的几项措施。
1 系统组成及工作原理
具有高抗干扰能力的变频调速恒压供水系统由单片微机控制器（简称控制器）、低通滤波器、交流变频调速器（简称变频器）、直流稳压电源、压力传感器和电机水泵等几部分组成，其框图如图1所示。工作时，安装在水泵出水管卜的压力传感器，将管网水压变成0-5V的模拟信号送给控制器，经A/D转换得到数字信号。该信号与设定压力信号进行运算比较，若管网水压小于或大于设定压力，则控制器经低通滤波器输出给变频器的控制信号幅度增加或减心，使其输出的三相电压频率上升或下降，水泵转速则提高或降低；当管网水压与设定压力相等时，变频器得到的控制信号幅度维持不变，其输出的三相电压频率不变，水泵转速不变。通过这样的控制与调整，实现管网水压恒定：
变频器输入端接380 V 50 Hz交流电源，输出端接电机水泵。其输出由控制电压的大小决定，电压在0 -380 V，频率在0-50 Hz范围内变化。水泵上的电机均为交流异步电动机，其转速与供电电源的频率有关。当用水量大时，变频器输出电压频率升高，水泵电机转速增加；用水量少时转速降低。转速降低时，变频器的输出电压、电流也减小，故能耗减少。所以该系统有非常好的节电效果。另外，变频器可实现电机水泵的软起动，上电后，其工作电流缓慢上升，不产生大电流冲击，也因此省去J7补偿起动设备。
2 系统硬件设计
系统硬件电路如图2所示，CPU采用AT89S52。AT89S52是一种低功耗、高性能的CMOS 8位单片机，具有灵巧的8位CPU、8K可编程Flash存储器，256字节RAM，32伉I/O口线，看门狗定时器，两个数据指针，3个l16位定时器／计数器，一个6向量2级中断结构，全双工串行口，片内晶振及时钟电路，是系统的核心部件。μA741、LM555等构成不受电路参数影响的V-F变换型A/D转换电路【1】。该电路用模拟开关CD4066控制3个模拟信号的输入与计最。当模拟开关S1 S2 S3在CPU的控制下分别接通时，送给A/D转换电路的输入信号分别为+5 V(2)设定压力和管网压力：转换后得到的脉冲信号经光
电耦合器TLP521-I送CPU的P3 5，由计数器T1对其进行计数，计数的结果经运算处理后送P．口译码并显示，同时经D/A转换与电流放大送给变频器控制电杌水泵的转速。模拟开关的控制信号由AT89S52的P3.1和P3.0输出，经驱动电路74LS07和光电耦合器TLP521-4加至4个与非CD4011组成的泽码电路的输入端，译码电路的输出控制S1-S3，的导通与截止。
DA C0832和LF356实现8位D/A转换与电流放大，其输出的0-5v模拟电压信号经K式低通滤波器送给变频器的控制信号输入端，其输入的数字量由CPU的P。口经74 LS273、74LS07和TI.P521_4提供。
时钟电路中的晶体工作频率选12 MHz，这将使系统有较高的工作速度，多数单字节指令只需1μs。
电源+5 V(1)为AT89S52、74LS273、74LS07、译码电路、显示电路供电；+5 V(2)为D/A转换电路提供基准电压VⅢ，并为压力传感器提供工作电压；±12 V为A/D转换电路供电。
译码显示、复位、时钟和直流稳压电源电路比较简单，采用的是常规设计，故只给出了框图，这里不再赘述。
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