本文關(guān)鍵詞：基于矢量控制的異步電機(jī)變頻器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

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【摘要】：異步電機(jī)具有許多獨(dú)特的優(yōu)勢,比如大容量大轉(zhuǎn)矩,結(jié)構(gòu)簡單,成本低,對使用環(huán)境要求低等,這使得異步電機(jī)的使用非常廣泛,人們在研究其先進(jìn)的控制技術(shù)的同時(shí),也將注意力放在如何提高電源利用率方面。隨著當(dāng)前功率器件的層出不窮以及數(shù)字集成電路的高速發(fā)展,微型控制芯片的性能一代比一代出色,使得許多先進(jìn)的控制策略得以使用。在異步電機(jī)的眾多控制方法中,矢量控制方法近年來最為受人關(guān)注。該方法可以保證電機(jī)轉(zhuǎn)矩的瞬時(shí)可控性,大大改善交流傳動系統(tǒng)的動態(tài)性能。對于傳統(tǒng)的矢量控制系統(tǒng),常常需要安裝速度傳感器來獲取電機(jī)的實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)速與位置,這就使得矢量控制技術(shù)的應(yīng)用受到了環(huán)境的限制,因此對于異步電機(jī)的無速度傳感器控制技術(shù)的研究成為亟待解決的問題。本文首先介紹了項(xiàng)目來源以及發(fā)展背景,分析了無速度傳感器矢量控制技術(shù)的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢,并簡單介紹了目前廣泛應(yīng)用的幾種轉(zhuǎn)速辨識方法,簡述了各自的優(yōu)缺點(diǎn)。然后通過與他勵直流電機(jī)的分析比較,介紹了矢量控制的基本原理,通過坐標(biāo)變換,將異步電機(jī)效仿直流電機(jī)進(jìn)行控制,以此達(dá)到與直流電機(jī)相媲美的控制效果;分別給出了在三個不同坐標(biāo)系下的異步電機(jī)數(shù)學(xué)模型,并演示了各個坐標(biāo)系間相互變換的計(jì)算過程,為矢量控制算法做好了準(zhǔn)備。再者,為了提高異步電機(jī)矢量控制系統(tǒng)的應(yīng)用范圍,本文采用了無速度傳感器矢量控制方案,對磁鏈觀察器與轉(zhuǎn)速估算的原理進(jìn)行了分析,給出了詳細(xì)的計(jì)算過程;并使用最小二乘法進(jìn)行了電機(jī)的在線辨識,達(dá)到了預(yù)期的效果。最后,本文通過Matlab/simulink軟件對提出的矢量控制異步電機(jī)變頻器方案進(jìn)行了仿真,結(jié)果發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)動態(tài)性能良好,對電機(jī)轉(zhuǎn)矩的瞬時(shí)可控性高。在此基礎(chǔ)上,搭建了軟硬件平臺,在DSP芯片TMS320F2812平臺上完成了整個系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì),并進(jìn)行了動態(tài)實(shí)驗(yàn)測試。經(jīng)實(shí)驗(yàn)證明,本文提出的算法可行,所設(shè)計(jì)的15kW變頻器專用于紡機(jī)領(lǐng)域,可并聯(lián)驅(qū)動120個100W小功率異步電機(jī)同時(shí)工作,輸出頻率范圍在0.1Hz~100Hz,輸出頻率精度可達(dá)到0.1Hz,具有良好的動態(tài)性能。
【學(xué)位授予單位】：杭州電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TM343

【參考文獻(xiàn)】

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1 賀艷暉;王躍;王兆安;;異步電機(jī)參數(shù)離線辨識改進(jìn)算法[J];電工技術(shù)學(xué)報(bào);2011年06期

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 馬寶祥;基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的交流伺服系統(tǒng)控制策略研究[D];大慶石油學(xué)院;2008年

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本文編號：1210082