永磁同步電機變頻軟啟動及并網(wǎng)控制的研究
本文選題:永磁同步電機 + DSP; 參考:《冶金自動化研究設(shè)計院》2016年碩士論文
【摘要】:永磁同步電機具有電機體積小、轉(zhuǎn)動慣量小、效率和功率因數(shù)高、轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)簡單等很多優(yōu)點,在航天航空、科技國防、工業(yè)、農(nóng)業(yè)、日常生活等各個領(lǐng)域得到日益廣泛的應(yīng)用。隨著微電子技術(shù)、控制技術(shù)理論、電機制造技術(shù)等技術(shù)的發(fā)展,永磁同步電機全數(shù)字控制技術(shù)隨著永磁同步電機的廣泛使用得到快速跟進和發(fā)展。由于永磁同步電機不能直接啟動,所以需要專門的啟動裝置進行啟動,本文主要內(nèi)容是設(shè)計了一種永磁同步電機變頻軟啟動裝置;基于實際生產(chǎn)及節(jié)能減排要求,在很多場合電機只需工作在工頻狀態(tài)下,不需要進行相應(yīng)調(diào)速,因此在實現(xiàn)永磁同步電機變頻軟啟動以后,提出一種永磁同步電機并網(wǎng)同步切換控制方法,使電機平穩(wěn)地切換至電網(wǎng)上安穩(wěn)工作。首先,本課題分析永磁同步電機的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)形式、工作原理、數(shù)學(xué)模型,搭建永磁同步電機本體結(jié)構(gòu)仿真模型,借助搭建的本體模型,在PSIM中搭建永磁同步電機的雙閉環(huán)矢量控制仿真系統(tǒng);理論上分析了永磁同步電機并網(wǎng)控制原理,結(jié)合對電機并網(wǎng)切換性能要求,提出一種同步并網(wǎng)切換控制方法,并搭建并網(wǎng)切換控制系統(tǒng)仿真平臺。其次,依據(jù)控制系統(tǒng)平臺仿真結(jié)果,搭建永磁同步電機并網(wǎng)切換控制系統(tǒng)實驗平臺,利用TI公司數(shù)字信號處理器(DSP)設(shè)計控制系統(tǒng)硬件電路,并進行相關(guān)程序編寫和調(diào)試。最后,本文依據(jù)搭建的永磁同步電機雙閉環(huán)矢量控制系統(tǒng)仿真平臺、實驗平臺,提出了永磁同步電機的變頻軟啟動及并網(wǎng)控制方法,并進行大量仿真分析和實驗分析研究,從仿真和實驗角度驗證提出的電機并網(wǎng)同步切換方法的合理性和正確性。
[Abstract]:Permanent magnet synchronous motor (PMSM) has many advantages, such as small size, small moment of inertia, high efficiency and power factor, simple rotor structure and so on. PMSM has been widely used in aerospace, science and technology, national defense, industry, agriculture, daily life and other fields. With the development of microelectronic technology, control technology theory and motor manufacturing technology, the all-digital control technology of permanent magnet synchronous motor (PMSM) has been rapidly followed up and developed with the extensive use of PMSM. Since the permanent magnet synchronous motor can not be started directly, it needs a special starting device. The main content of this paper is to design a soft starting device of the permanent magnet synchronous motor frequency conversion, which is based on the actual production and the requirements of energy saving and emission reduction. In many cases, the motor only needs to work in the power frequency state, and does not need to adjust the speed accordingly, so after realizing the frequency conversion soft start of the permanent magnet synchronous motor, a method of synchronous switching control of the permanent magnet synchronous motor connected to the grid is proposed. Make the motor smoothly switch to the power grid to work stably. First of all, this paper analyzes the rotor structure, working principle, mathematical model of PMSM, and sets up the PMSM Noumenon structure Simulation Model, with the help of the PMSM's Noumenon Model. The simulation system of double closed loop vector control for PMSM is built in PSIM, and the theory of PMSM grid-connected control is analyzed theoretically, and a method of synchronous grid-connected switching control is proposed according to the requirements of grid-connected switching performance of PMSM. And build a grid-connected switching control system simulation platform. Secondly, according to the simulation results of the control system platform, the experiment platform of the PMSM grid-connected control system is built, and the hardware circuit of the control system is designed by using the DSP of TI Company, and the related programs are compiled and debugged. Finally, according to the simulation platform and experimental platform of the double closed loop vector control system for PMSM, this paper puts forward the soft-start and grid-connected control method of PMSM, and carries out a lot of simulation analysis and experimental analysis. The rationality and correctness of the proposed method are verified by simulation and experiment.
【學(xué)位授予單位】:冶金自動化研究設(shè)計院
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號】:TM341
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,本文編號:2050183
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