交流變頻調速系統(tǒng)功率因數(shù)提高仿真研究
本文關鍵詞:交流變頻調速系統(tǒng)功率因數(shù)提高仿真研究
更多相關文章: 雙PWM整流器 單位功率因數(shù) 直流電流控制 SVPWM
【摘要】:隨著工業(yè)自動化的快速發(fā)展,異步電機的使用范圍也逐步擴大,大約1/3的電量消耗在驅動風機,水泵,壓縮機等電機設備上,電機作為耗電非常大的設備,如何提高電機對電能的利用率,在當下能源緊缺的今天具有十分重要的經(jīng)濟意義。近年來隨著變頻技術的發(fā)展,使得異步電機的應用更為廣泛,有著直流電機無法比擬的優(yōu)勢,F(xiàn)如今交流變頻調速已成為異步電機應用最為普遍及發(fā)展前途的調速方法,具有起動電流小,調速范圍較大,節(jié)電效果好的優(yōu)良特點。雖然變頻調速有諸多優(yōu)點,但也存在一些問題,網(wǎng)側電流的高次諧波含量大,不僅降低了電能質量,還會使電機發(fā)熱,增加額外損耗。在傳統(tǒng)變頻器的整流環(huán)節(jié),大多采用簡單的不控整流或相控整流。存在不可控,調壓范圍有限,功率因數(shù)低,能量無法回饋的缺點。雙PWM變頻調速系統(tǒng),引進PWM整流代替?zhèn)鹘y(tǒng)整流,以善網(wǎng)側電流波形為目的,降低其中的高次諧波,提高功率因數(shù),節(jié)約能源。雙PWM變頻調速系統(tǒng)包含整流與逆變兩部分,兩者在控制上均采用PWM技術。由于變頻調速技術相對已經(jīng)較為成熟,本文主要針對PWM整流進行深入分析。本文整流部分以三相電壓源型PWM整流器(VSR)作為研究對象,首先介紹和分析了其拓撲結構,然后推導出三相VSR在三相靜止(a,b,c)坐標系和兩相(d,q)旋轉坐標系下的數(shù)學模型;介紹了三相電壓型PWM整流器的直接電流控制,本文主要針對直接電流控制的三種控制策略,即滯環(huán)電流控制,固定開關頻率的電流控制以及同步矢量PID控制展開論述;為研究三種電流控制策略在雙PWM變頻調速系統(tǒng)中的性能,本文分析各自的控制原理并設計搭建直流側電壓為600V的仿真模型,作為后續(xù)的PWM逆變器提供直流電壓輸入。矢量控制是目前交流電動機的先進控制方式,因此PWM逆變部分采用SVPWM控制的異步電機調速策略。仿真部分,先進行PWM整流帶電阻負載仿真,然后再進行雙PWM聯(lián)合仿真,分析不同電流控制策略下的相電壓,相電流及直流電壓在電機啟動和加速時的響應情況。
【關鍵詞】:雙PWM整流器 單位功率因數(shù) 直流電流控制 SVPWM
【學位授予單位】:長江大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2016
【分類號】:TM921.51
【目錄】:
- 摘要3-4
- Abstract4-7
- 第1章 緒論7-12
- 1.1 課題研究背景及意義7-8
- 1.2 國內外研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢8-11
- 1.3 本課題的研究內容11
- 1.4 本章小結11-12
- 第2章 雙PWM交流變頻調速系統(tǒng)12-15
- 2.1 雙PWM交流變頻調速系統(tǒng)簡介12-13
- 2.2 雙PWM交流變頻調速技術的發(fā)展與現(xiàn)狀13-14
- 2.3 本章小結14-15
- 第3章 PWM逆變變頻調速技術15-33
- 3.1 交流異步電機的數(shù)學模型15-18
- 3.2 變頻調速基本理論18-22
- 3.3 變頻調速的矢量控制技術22-26
- 3.4 SVPWM控制技術26-32
- 3.5 本章小結32-33
- 第4章 三相電壓型PWM整流器33-51
- 4.1 單相電壓型PWM整流器基本原理33-34
- 4.2 三相PWM整流數(shù)學模型34-38
- 4.3 三相電壓型整流器控制策略分析38-42
- 4.4 三相電壓型整流器雙閉環(huán)控制系統(tǒng)設計42-45
- 4.5 主電路參數(shù)設計45-50
- 4.6 本章小結50-51
- 第5章 雙PWM變頻仿真及分析51-72
- 5.1 PWM整流器仿真51-60
- 5.2 SVPWM變頻調速仿真60-62
- 5.3 雙PWM變頻調速仿真62-71
- 5.4 本章小結71-72
- 第6章 總結與展望72-73
- 致謝73-74
- 參考文獻74-80
- 個人簡介80-81
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