本文關(guān)鍵詞：異步電動機無功補償裝置的研究

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【摘要】：我國能源利用率比發(fā)達(dá)國家低得多,高效地使用能源已成為急需解決的問題。電力系統(tǒng)的功率因數(shù)是衡量電能充分使用的重要參數(shù),提高功率因數(shù)可以降低線路損耗,有效利用供電設(shè)備容量,為用戶本身節(jié)省電能,減少企業(yè)費用支出。所以,提高供電系統(tǒng)的功率因數(shù)具有重要意義。電機是一種應(yīng)用量大,使用范圍廣的高耗能設(shè)備。其年耗電量約占工業(yè)用電的50%,但其使用效率比較低,提高異步電動機的功率因數(shù)是改善電力系統(tǒng)功率因數(shù)的有效途徑之一。因此提高異步電動機的功率因數(shù)成為一個令人關(guān)注的熱點,在節(jié)能減排的前提下,本文研究了一種繞組開放的異步電動機拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)無功補償?shù)目刂品椒�。本文首先闡明了異步電動機無功補償?shù)某Ｓ玫膸追N方法、無功補償發(fā)展歷史和繞組開放的異步電動機拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)驅(qū)動發(fā)展現(xiàn)狀。然后研究了繞組開放的異步電動機的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),并建立了該異步電動機數(shù)學(xué)模型。闡明了瞬時功率理論,重點分析了基于繞組開放的異步電動機拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的無功補償工作原理。采用電壓正弦脈寬調(diào)制(SPWM)技術(shù),分析了SPWM的工作原理和實現(xiàn)方法。在MATLAB/SIMULINK仿真軟件上搭建了繞組開放的異步電動機拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的無功補償控制系統(tǒng),對不同負(fù)載轉(zhuǎn)矩下的系統(tǒng)進行了仿真,證明了該方法能有效對異步電動機進行無功補償,功率因數(shù)接近單位1。在此基礎(chǔ)上,設(shè)計了基于DSP的繞組開放的異步電動機拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)無功補償裝置的硬件和軟件。系統(tǒng)的硬件設(shè)計了主電路三相電壓型PWM變換器、電源模塊、電壓檢測采樣電路,電流檢測采樣電路、驅(qū)動隔離電路和保護電路等。應(yīng)用TI公司的TMS320F28335作為控制芯片,在開發(fā)環(huán)境CCS3.3中編寫了C語言控制程序。調(diào)試了各子程序的功能,進行了空載實驗,驗證所設(shè)計的繞組開放的異步電動機拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)無功補償裝置的可行性。
【關(guān)鍵詞】：異步電動機 繞組開放 無功補償 SPWM
【學(xué)位授予單位】：大連海事大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TM343
【目錄】：

• 摘要5-6
• abstract6-10
• 第1章 緒論10-16
• 1.1 課題研究背景及意義10-11
• 1.2 無功補償裝置的發(fā)展11-12
• 1.3 繞組開放結(jié)構(gòu)的電機驅(qū)動發(fā)展現(xiàn)狀12-14
• 1.4 本文研究的主要內(nèi)容和全文安排14-16
• 第2章 繞組開放的異步電動機拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)無功補償基本原理16-33
• 2.1 異步電動機數(shù)學(xué)模型16-20
• 2.1.1 坐標(biāo)變換16-18
• 2.1.2 異步電動機ABC坐標(biāo)系下數(shù)學(xué)模型18-20
• 2.2 瞬時功率的定義20-22
• 2.3 異步電動機無功補償?shù)幕驹砑翱刂品椒?/span>22-27
• 2.3.1 異步電動機無功補償?shù)幕驹?/span>22-26
• 2.3.2 無功補償?shù)目刂品椒?/span>26-27
• 2.4 電壓正弦脈寬調(diào)制(SPWM)技術(shù)27-31
• 2.4.1 SPWM生成方法27-30
• 2.4.2 SPWM的微機算法30-31
• 2.5 本章小結(jié)31-33
• 第3章 繞組開放的異步電動機拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)無功補償仿真研究33-49
• 3.1 電機參數(shù)的測量33-36
• 3.1.1 空載試驗33-35
• 3.1.2 短路試驗(堵轉(zhuǎn)試驗)35-36
• 3.2 繞組開放異步電機的MATLAB建模仿真36-39
• 3.3 繞組開放的異步電動機拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)無功補償仿真39-48
• 3.4 本章小結(jié)48-49
• 第4章 無功補償裝置硬件電路設(shè)計49-57
• 4.1 無功補償裝置硬件電路的整體結(jié)構(gòu)49
• 4.2 控制芯片的選取49-50
• 4.3 主電路PWM變換器的設(shè)計50-51
• 4.4 驅(qū)動隔離電路的設(shè)計51
• 4.5 電源電路的設(shè)計51-53
• 4.6 檢測采樣電路53-56
• 4.6.1 電流檢測采樣電路53-55
• 4.6.2 電壓檢測采樣電路55-56
• 4.7 本章小結(jié)56-57
• 第5章 無功補償裝置軟件設(shè)計及空載實驗結(jié)果57-69
• 5.1 系統(tǒng)主程序設(shè)計57-58
• 5.2 片上外設(shè)初始化58-59
• 5.3 SPWM在DSP上的實現(xiàn)59-61
• 5.4 AD采樣子程序61-64
• 5.5 PI控制子程序64-65
• 5.6 系統(tǒng)硬件實物圖65-67
• 5.7 空載實驗67-68
• 5.8 本章小結(jié)68-69
• 總結(jié)與展望69-70
• 參考文獻(xiàn)70-74
• 致謝74-75
• 作者簡介75

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：1078269