本文關鍵詞：集成異步電機電流型控制器研究

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【摘要】：集成異步電機是異步電機本體和電力電子變換器相互集成于一體的設備。電機本體和電力電子技術的系統(tǒng)集成,從概念層面是電機本體、電力電子技術和信息通信技術有效地融合,在物理形式上是實現(xiàn)電機本體、電力電子變換器等部件一體化,從生產制造角度考慮通用性和模塊化,達到運行過程的自我配置、自我保護和自我診斷,能夠完成人機友好地通信和交流,最終實現(xiàn)電能與機械能的變換和傳遞�？刂破魇羌僧惒诫姍C的重要組成部分,它的性能反應了集成異步電機整體集成化、智能化、通用化和信息化的程度。一般情況,控制器的主電路采用交-直-交變流器拓撲結構,并根據直流側部分是電壓源特性還是電流源特性,將變流器分為電壓源型變流器和電流源型變流器。傳統(tǒng)上對電壓源型變流器的研究和應用相對廣泛,而對電流源型變流器的研究和應用相對較少。但電流源型變流器也有其無法替代的優(yōu)點,比如系統(tǒng)可靠性高,即不存在擊穿故障,以至于功率器件的誤動作和負載瞬間短路是可以接受的；應用于大功率情況下,電路拓撲結構相對簡單,能夠減少功率器件的數量；無需其它功率器件情況下可以實現(xiàn)四象限運行等。本文中集成異步電機控制器采用電流源型變流器拓撲結構。本文探討了集成異步電機控制器的拓撲結構,確定了以電流源型變流器為主電路的解決方案。該電流源型變流器由三相工頻交流電源輸入,經過輸入濾波器進入電流源型整流器；直流側使用直流母線電感進行儲能濾波,使直流側呈現(xiàn)電流源特性；母線電流經過電流源型逆變器變換和輸出濾波器濾波,輸出交流電流送入電機。本文采用電流型SVPWM調制技術,經過零狀態(tài)判別和二三值邏輯變換生成三值邏輯PWM驅動波。依據三相異步電機按轉子磁場定向的同步旋轉正交坐標系下的狀態(tài)方程,設計出電流源型變流器的矢量控制系統(tǒng),同時借助MATLAB/simulink工具對控制系統(tǒng)進行了仿真。本文最終研制出集成異步電機電流型控制器樣機一臺,實驗結果表明方案的可行性。
【關鍵詞】：集成異步電機 電流源型變流器 電流型SVPWM 矢量控制
【學位授予單位】：北方工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TM343
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 第一章 緒論8-13
• 1.1 課題背景及意義9
• 1.2 集成異步電機的應用現(xiàn)狀9-10
• 1.3 集成異步電機控制器的研究現(xiàn)狀和發(fā)展背景10-12
• 1.4 研究內容12-13
• 第二章 集成異步電機電流型控制器主電路分析13-27
• 2.1 主電路拓撲結構13
• 2.2 輸入輸出濾波器設計13-17
• 2.2.1 輸入濾波器設計13-15
• 2.2.2 輸出濾波器設計15-17
• 2.3 電流源型整流器的工作原理17-20
• 2.4 母線電感設計20-24
• 2.5 電流源型逆變器的工作原理24-26
• 2.6 本章總結26-27
• 第三章 電流源型變流器調制方法27-38
• 3.1 電流源型變流器PWM調制技術27-28
• 3.2 電流型SVPWM的實現(xiàn)28-36
• 3.2.1 開關狀態(tài)28-29
• 3.2.2 空間矢量29-30
• 3.2.3 電流矢量的扇區(qū)判斷30-31
• 3.2.4 開關順序31-32
• 3.2.5 空間電流矢量合成模式32-33
• 3.2.6 作用時間計算33-35
• 3.2.7 觸發(fā)脈沖的形成35-36
• 3.3 三值邏輯PWM信號生成36-37
• 3.4 本章總結37-38
• 第四章 電流源型變流器控制系統(tǒng)設計38-50
• 4.1 異步電動機數學模型38-40
• 4.2 坐標變換40-41
• 4.3 轉子磁場定向41-43
• 4.4 整流側和逆變側控制43-45
• 4.5 仿真分析45-49
• 4.6 本章總結49-50
• 第五章 集成異步電機電流型控制器樣機設計與實驗50-61
• 5.1 控制器硬件設計50-56
• 5.1.1 功率主電路的設計50-51
• 5.1.2 驅動電路與保護電路的設計51-53
• 5.1.3 DSP+CPLD控制電路的設計53-56
• 5.1.4 輔助反激電源的設計56
• 5.2 控制器軟件設計56-59
• 5.3 實驗分析59-60
• 5.4 本章總結60-61
• 第六章 結論與展望61-63
• 6.1 主要結論61
• 6.2 研究展望61-63
• 參考文獻63-66
• 在學期間的研究成果66-67
• 致謝67

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本文編號：567589