本文關(guān)鍵詞：小容量母線電容的變頻調(diào)速系統(tǒng)

  更多相關(guān)文章： 三相PWM整流 變頻調(diào)速系統(tǒng) 降電容控制策略 虛擬阻抗 滑模觀測

【摘要】：傳統(tǒng)的變頻空調(diào)功率因數(shù)低,輸入電流畸變嚴(yán)重,對電網(wǎng)造成了較為嚴(yán)重的諧波污染。同時直流母線側(cè)的電解電容則增加了空調(diào)的成本和體積,難以滿足變頻器小型化、輕量化的發(fā)展需求。本文以空調(diào)壓縮機變頻調(diào)速系統(tǒng)的開發(fā)為背景,對PWM整流型小容量母線電容的變頻調(diào)速系統(tǒng)展開了深入的研究,改善了系統(tǒng)整流側(cè)和逆變側(cè)的控制性能。在保證PWM整流型變頻調(diào)速系統(tǒng)輸入功率因數(shù)可控的基礎(chǔ)上,分析了系統(tǒng)對母線電容容量的需求,給出了電容的選型依據(jù),證明了電容容量與輸入阻抗、母線電壓穩(wěn)態(tài)值和功率的關(guān)系。對系統(tǒng)降電容的可行性進(jìn)行了論證并采用了基于功率前饋的降電容控制策略,實現(xiàn)了小電容系統(tǒng)的可靠運行。針對傳統(tǒng)降電容控制策略中存在的降電容能力不足的問題并結(jié)合系統(tǒng)直流母線電容的選型依據(jù),本文提出了一種基于虛擬阻抗的新型降電容控制策略,通過對前饋功率進(jìn)行濾波并在整流側(cè)dq0軸系下增加虛擬阻抗環(huán)節(jié)進(jìn)一步降低了系統(tǒng)對電容容量的需求。MATLAB/Simulink的仿真結(jié)果表明所提出的新型降電容控制策略較傳統(tǒng)降電容策略而言,母線電壓紋波更小、穩(wěn)定性范圍更寬,實現(xiàn)了更小電容條件下的系統(tǒng)的穩(wěn)定運行并保證了輸入側(cè)的高功率因數(shù)和低電流諧波含量。為了滿足小容量母線電容變頻調(diào)速系統(tǒng)的穩(wěn)定運行,本文研究了滑模變結(jié)構(gòu)的基本原理并設(shè)計了基于滑模觀測器的無速度傳感器控制策略。通過在該策略中增加定子電阻辨識環(huán)節(jié)以降低壓縮機運行過程中定子電阻變化對轉(zhuǎn)速觀測效果的影響。仿真結(jié)果表明所設(shè)計的無速度傳感器控制方法具有較好的魯棒性。最后,本文搭建了小容量母線電容變頻調(diào)速系統(tǒng)的實驗平臺,對所提出的降電容控制策略進(jìn)行了初步實驗驗證和仿真分析。在該平臺上對所設(shè)計的無速度傳感器策略進(jìn)行了實驗驗證。實驗結(jié)果表明所設(shè)計的控制策略確保了小容量母線電容變頻調(diào)速系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。
【關(guān)鍵詞】：三相PWM整流 變頻調(diào)速系統(tǒng) 降電容控制策略 虛擬阻抗 滑模觀測
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TB657.2
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第1章 緒論8-15
• 1.1 課題背景及研究的目的和意義8
• 1.2 變頻調(diào)速系統(tǒng)的整流技術(shù)8-10
• 1.3 降電容技術(shù)的研究現(xiàn)狀分析10-13
• 1.3.1 系統(tǒng)降電容的意義10
• 1.3.2 降電容技術(shù)的研究現(xiàn)狀10-13
• 1.4 PMSM無速度傳感器控制綜述13-14
• 1.5 本文主要研究內(nèi)容14-15
• 第2章 小容量母線電容系統(tǒng)分析15-25
• 2.1 引言15
• 2.2 PWM整流型變頻調(diào)速系統(tǒng)15-20
• 2.2.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和數(shù)學(xué)模型15-17
• 2.2.2 雙閉環(huán)控制策略17-20
• 2.3 系統(tǒng)降電容可行性分析20-21
• 2.4 基于功率前饋的降電容控制策略21-24
• 2.4.1 功率前饋的降電容機理21-22
• 2.4.2 仿真分析22-24
• 2.5 本章小結(jié)24-25
• 第3章 新型降電容控制策略25-36
• 3.1 引言25
• 3.2 傳統(tǒng)降電容控制策略的缺陷25-26
• 3.3 前饋功率濾波環(huán)節(jié)26-29
• 3.4 基于虛擬阻抗的降電容控制策略29-33
• 3.4.1 輸入阻抗對系統(tǒng)的影響29-30
• 3.4.2 虛擬阻抗的基本原理30-32
• 3.4.3 基于虛擬阻抗的降電容控制策略32-33
• 3.5 新型降電容控制策略性能33-35
• 3.6 本章小結(jié)35-36
• 第4章 小電容PMSM系統(tǒng)無速度傳感器控制36-46
• 4.1 引言36
• 4.2 PMSM數(shù)學(xué)模型和矢量控制36-39
• 4.2.1 PMSM數(shù)學(xué)模型36-37
• 4.2.2 PMSM磁場定向控制策略37-39
• 4.3 滑模觀測器的設(shè)計39-41
• 4.3.1 滑模變結(jié)構(gòu)基本原理39-40
• 4.3.2 滑模切換函數(shù)40-41
• 4.4 基于滑模觀測的無速度傳感器控制策略41-45
• 4.4.1 變增益滑模觀測器41-42
• 4.4.2 定子電阻辨識42
• 4.4.3 無速度傳感器控制策略仿真分析42-45
• 4.5 本章小結(jié)45-46
• 第5章 小電容PMSM變頻調(diào)速系統(tǒng)的實現(xiàn)46-58
• 5.1 引言46
• 5.2 系統(tǒng)硬件電路設(shè)計46-50
• 5.2.1 主電路的設(shè)計46-48
• 5.2.2 采樣電路設(shè)計48-50
• 5.2.3 保護(hù)電路的設(shè)計50
• 5.3 系統(tǒng)軟件設(shè)計50-51
• 5.3.1 主程序設(shè)計50-51
• 5.3.2 中斷程序的設(shè)計51
• 5.4 實驗和仿真結(jié)果51-57
• 5.4.1 初步實驗驗證51-54
• 5.4.2 負(fù)載擾動和電網(wǎng)擾動仿真分析54-55
• 5.4.3 基于滑模觀測器的無速度傳感器實驗55-57
• 5.5 本章小結(jié)57-58
• 結(jié)論58-59
• 參考文獻(xiàn)59-64
• 致謝64

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 林平,胡長生,李明峰,張仲超;基于模型參考自適應(yīng)系統(tǒng)算法的速度估算核的研制[J];中國電機工程學(xué)報;2004年01期

2 賈洪平;賀益康;;基于高頻注入法的永磁同步電動機轉(zhuǎn)子初始位置檢測研究[J];中國電機工程學(xué)報;2007年15期

3 于瑋;徐德鴻;;基于虛擬阻抗的不間斷電源并聯(lián)系統(tǒng)均流控制[J];中國電機工程學(xué)報;2009年24期

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 李浩;變頻空調(diào)的PMSM無位置傳感器調(diào)速系統(tǒng)的研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2011年

2 梅國權(quán);永磁同步電機矢量控制系統(tǒng)的研究與設(shè)計[D];南京理工大學(xué);2013年

，

本文編號：907598