本文關(guān)鍵詞：電梯能量回饋裝置及其瞬態(tài)過(guò)程研究

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【摘要】：電梯作為現(xiàn)在城市生活的重要設(shè)備,廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代生活中。電梯的電動(dòng)機(jī)工作于制動(dòng)狀態(tài)時(shí),因機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能會(huì)產(chǎn)生較大的制動(dòng)能量。傳統(tǒng)的解決辦法是采用電阻將這部分能量消耗掉,電阻消耗能量主要是通過(guò)散熱方式。這種能量消耗一方面會(huì)引起電梯控制室溫度過(guò)高,嚴(yán)重影響電梯控制器的安全可靠運(yùn)行,另一方面會(huì)造成能量的浪費(fèi)。因此通過(guò)外加電梯能量回饋裝置,將制動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的能量回饋至電網(wǎng),從而避免上述問(wèn)題的發(fā)生。本文構(gòu)建了能量回饋低壓實(shí)驗(yàn)裝置,采用DSP處理器TMS320F2812作為低壓三相電網(wǎng)控制器,同樣應(yīng)用另一片TMS320F2812作為能量回饋裝置主控制器,并對(duì)能量回饋裝置在SVPWM調(diào)制下的電壓波形進(jìn)行了分析。論文完成的主要工作及結(jié)果如下:(1)對(duì)三相電壓型PWM整流器的工作原理進(jìn)行了分析,建立了PWM整流器在dq坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型。對(duì)控制回路電壓調(diào)節(jié)器和電流調(diào)節(jié)器進(jìn)行了詳細(xì)設(shè)計(jì),并建立了在MATLAB仿真軟件中的仿真模型。(2)應(yīng)用MATLAB仿真軟件搭建了仿真平臺(tái),實(shí)現(xiàn)了能量回饋裝置的單位功率因數(shù)控制。并滿(mǎn)足了回饋電流THD5%的指標(biāo)。通過(guò)優(yōu)化PI調(diào)節(jié)器的參數(shù),最終實(shí)現(xiàn)了回饋瞬態(tài)過(guò)程較短(三個(gè)電網(wǎng)周期),電流無(wú)明顯超調(diào)(20%)。(3)對(duì)能量回饋裝置實(shí)驗(yàn)平臺(tái)進(jìn)行了詳細(xì)設(shè)計(jì),包括三相低壓電網(wǎng)電路、PWM主電路參數(shù)、輔助供電電路、控制電路、采樣電路、濾波電路、信號(hào)調(diào)理電路以及保護(hù)電路,并詳細(xì)給出了電路元件參數(shù)。(4)使用DSP處理器TMS320F2812在CCS6.0編程環(huán)境下完成軟件編程,主要包括主程序、ADC采樣子程序、SVPWM子程序以及保護(hù)中斷子程序等。(5)通過(guò)實(shí)驗(yàn)得到良好的三相低壓電網(wǎng)電壓波形,滿(mǎn)足低壓網(wǎng)側(cè)電網(wǎng)的要求。此外,在SVPWM調(diào)制方式下得到了回饋裝置的電壓波形。相電壓為馬鞍波形,通過(guò)FFT分析其主要成分是50Hz基波和三次諧波。仿真及實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,電梯能量回饋裝置采用SVPWM調(diào)制方法可以提高直流母線(xiàn)電壓利用率;合理選擇濾波電感可提高回饋電流THD指標(biāo);優(yōu)化調(diào)節(jié)器參數(shù),可改善瞬態(tài)過(guò)程指標(biāo)。
【關(guān)鍵詞】：PWM整流器 能量回饋 瞬態(tài)過(guò)程 SVPWM
【學(xué)位授予單位】：西安石油大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：TU857
【目錄】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-8
• 第一章 緒論8-13
• 1.1 引言8
• 1.2 交流傳動(dòng)系統(tǒng)的制動(dòng)技術(shù)8-9
• 1.3 能量回饋制動(dòng)技術(shù)的研究背景9-10
• 1.4 PWM整流器概述10-11
• 1.5 電梯能量回饋系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀及其研究意義11-12
• 1.6 論文主要結(jié)構(gòu)12-13
• 第二章 電梯能量回饋裝置原理及其建模13-25
• 2.1 電梯能量回饋裝置拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)13
• 2.2 三相電壓型PWM整流器工作原理13-15
• 2.3 PWM整流器的數(shù)學(xué)模型15-19
• 2.3.1 應(yīng)用開(kāi)關(guān)函數(shù)描述的PWM整流器一般數(shù)學(xué)模型15
• 2.3.2 三相PWM整流器的dq模型15-19
• 2.4 控制回路設(shè)計(jì)19-23
• 2.4.1 電流內(nèi)環(huán)設(shè)計(jì)19-21
• 2.4.2 電壓外環(huán)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)21-23
• 2.5 電壓空間矢量PWM（SVPWM）控制技術(shù)23-24
• 本章小結(jié)24-25
• 第三章 能量回饋系統(tǒng)仿真25-31
• 3.1 仿真軟件簡(jiǎn)介25
• 3.2 仿真系統(tǒng)各功能子模塊25-27
• 3.2.1 系統(tǒng)仿真模型結(jié)構(gòu)圖25-26
• 3.2.2 鎖相環(huán)仿真結(jié)構(gòu)圖26
• 3.2.3 電壓外環(huán)仿真圖26
• 3.2.4 電流內(nèi)環(huán)解耦仿真圖26-27
• 3.3 系統(tǒng)仿真結(jié)果及波形分析27-30
• 本章小結(jié)30-31
• 第四章 能量回饋裝置實(shí)驗(yàn)平臺(tái)及系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)31-51
• 4.1 三相低壓電網(wǎng)電路31-34
• 4.1.1 三相低壓電網(wǎng)結(jié)構(gòu)功能31-32
• 4.1.2 逆變器拓?fù)溥x擇32-33
• 4.1.3 濾波器設(shè)計(jì)33-34
• 4.2 PWM整流器主電路參數(shù)設(shè)計(jì)34-37
• 4.2.1 功率器件的選型34
• 4.2.2 交流側(cè)電感設(shè)計(jì)34-36
• 4.2.3 直流側(cè)電容的設(shè)計(jì)36-37
• 4.3 輔助供電電路設(shè)計(jì)37-39
• 4.3.1 反激開(kāi)關(guān)電源概述37-38
• 4.3.2 反激開(kāi)關(guān)電源工作原理38-39
• 4.4 控制電路設(shè)計(jì)39-44
• 4.4.1 TMS320F2812簡(jiǎn)介39-40
• 4.4.2 電源電路的設(shè)計(jì)40-41
• 4.4.3 復(fù)位及JTAG接口電路41
• 4.4.4 隔離驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)41-44
• 4.5 采樣電路44-46
• 4.6 濾波器設(shè)計(jì)46-47
• 4.7 信號(hào)調(diào)理電路47-48
• 4.7.1 直流電壓采樣47-48
• 4.7.2 交流電壓采樣48
• 4.8 保護(hù)電路設(shè)計(jì)48-49
• 本章小結(jié)49-51
• 第五章 能量回饋裝置系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)51-55
• 5.1 控制系統(tǒng)整體框圖51
• 5.2 主程序設(shè)計(jì)51-52
• 5.3 AD采樣中斷子程序52-53
• 5.4 SVPWM調(diào)制子程序53-54
• 5.5 保護(hù)中斷子程序54
• 本章小結(jié)54-55
• 第六章 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析55-59
• 6.1 三相低壓電網(wǎng)波形分析55-57
• 6.2 能量回饋裝置波形分析57-59
• 第七章 總結(jié)與展望59-60
• 致謝60-61
• 參考文獻(xiàn)61-64
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文和獲獎(jiǎng)成果64-65

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