本文關(guān)鍵詞：異步電機(jī)矢量控制變頻調(diào)速系統(tǒng)研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：本文針對(duì)目前三相交流異步電動(dòng)機(jī)調(diào)速的現(xiàn)狀,分析了三相異步電機(jī)矢量控制變頻調(diào)速系統(tǒng)的原理,提出了一種混合型的磁鏈計(jì)算方法,實(shí)現(xiàn)了三相異步電機(jī)按轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)定向的解耦控制,得到了很好的動(dòng)態(tài)響應(yīng)性能。 在轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)測(cè)算方面,針對(duì)傳統(tǒng)的電流模型和電壓模型各自的優(yōu)缺點(diǎn),利用混合模型將電流型和電壓型磁鏈測(cè)算器的優(yōu)點(diǎn)充分發(fā)揮出來(lái),低速時(shí)采用電流型測(cè)算器,中速時(shí)采用混合型測(cè)算器而在高速時(shí)采用電壓型測(cè)算器。磁鏈的混合模型是指轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速處在中間過(guò)渡區(qū)時(shí),將電流型和電壓型兩者所計(jì)算出來(lái)的結(jié)果取平均值的一種模型。 在硬件方面,以TMS320F2812作為系統(tǒng)的核心控制芯片構(gòu)建三相異步電機(jī)矢量調(diào)速系統(tǒng)的硬件平臺(tái)。硬件電路包括交-直-交變換電路、DSP控制電路、信號(hào)檢測(cè)電路等。為了有效地抑制IGBT在關(guān)斷瞬間產(chǎn)生的尖峰脈沖,對(duì)逆變電路中的IGBT緩沖電路進(jìn)行了重點(diǎn)研究設(shè)計(jì)。 軟件方面,采用C語(yǔ)言在CCS3.3環(huán)境下開發(fā)調(diào)試矢量控制系統(tǒng)的DSP程序。DSP程序由主程序以及矢量控制的核心模塊—PWM中斷程序組成。PWM中斷程序包括定子電流、電壓檢測(cè)模塊、轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速檢測(cè)模塊、磁鏈測(cè)算模塊、SVPWM模塊以及串口通信模塊。整個(gè)DSP程序具有高效、緊湊、易讀等特點(diǎn)。為了便于操縱DSP及監(jiān)測(cè)電機(jī)相關(guān)參數(shù),用LABVIEW開發(fā)了調(diào)速系統(tǒng)的上位機(jī)軟件。 最后利用MATLAB對(duì)磁鏈的電流模型和電壓模型進(jìn)行仿真,通過(guò)對(duì)比仿真結(jié)果得出兩者各自的優(yōu)缺點(diǎn)�；谏鲜鰞煞N模型各自的優(yōu)缺點(diǎn),本文中提出了一種混合型磁鏈模型。同樣運(yùn)用仿真對(duì)比的方法來(lái)驗(yàn)證中速區(qū)采用混合模型所得的磁鏈值與實(shí)際值更接近的結(jié)論。此外,建立三相異步電機(jī)按轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)定向矢量控制系統(tǒng)的仿真模型,通過(guò)對(duì)比不同工況下的仿真結(jié)果來(lái)驗(yàn)證三相異步電機(jī)矢量控制系統(tǒng)的優(yōu)越性能。
【關(guān)鍵詞】：三相異步電機(jī) 變頻調(diào)速 矢量控制 磁場(chǎng)定向 數(shù)字信號(hào)處理
【學(xué)位授予單位】：蘭州交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號(hào)】：TM343
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 1 緒論10-14
• 1.1 電機(jī)調(diào)速技術(shù)的發(fā)展及現(xiàn)狀10-11
• 1.2 課題研究背景及意義11
• 1.3 本課題主要研究?jī)?nèi)容11-14
• 2 坐標(biāo)變換及異步電動(dòng)機(jī)數(shù)學(xué)模型14-27
• 2.1 矢量控制的基本思路14-16
• 2.1.1 直流電機(jī)原理及控制規(guī)律14-15
• 2.1.2 異步電機(jī)矢量控制方法概述15-16
• 2.2 坐標(biāo)變換及其變換矩陣16-20
• 2.2.1 靜止三相坐標(biāo)到靜止兩相坐標(biāo)的3s/2s變換及其逆變換2s/3s16-19
• 2.2.2 靜止兩相坐標(biāo)到旋轉(zhuǎn)兩相坐標(biāo)的2s/2r變換及其逆變換2r/2s19-20
• 2.3 三相異步電機(jī)動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型20-27
• 2.3.1 三相異步電機(jī)在三相ABC坐標(biāo)系上的數(shù)學(xué)模型20-22
• 2.3.2 異步電機(jī)在以任意轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)的兩相坐標(biāo)系上的數(shù)學(xué)模型22-24
• 2.3.3 異步電機(jī)在兩相同步坐標(biāo)系上的數(shù)學(xué)模型24-25
• 2.3.4 異步電機(jī)在兩相同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系上的狀態(tài)方程25-27
• 3 異步電機(jī)矢量控制的具體實(shí)現(xiàn)27-36
• 3.1 按轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)定向的矢量控制系統(tǒng)27-29
• 3.1.1 按轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)定向的矢量控制原理概述27
• 3.1.2 按轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)定向的矢量控制方程及其解耦控制27-29
• 3.2 轉(zhuǎn)子磁鏈的測(cè)算29-32
• 3.2.1 電壓型磁鏈觀測(cè)器29-31
• 3.2.2 電流型磁鏈觀測(cè)器31
• 3.2.3 混合型磁鏈觀測(cè)器31-32
• 3.3 空間電壓矢量脈寬調(diào)制技術(shù)(SVPWM)32-36
• 3.3.1 SVPWM原理概述32-33
• 3.3.2 基本空間電壓矢量33-34
• 3.3.3 基本空間電壓矢量的優(yōu)化組合34-35
• 3.3.4 基于DSP的SVPWM實(shí)現(xiàn)35-36
• 4 調(diào)速系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)36-45
• 4.1 硬件電路設(shè)計(jì)簡(jiǎn)介36-37
• 4.2 控制電路設(shè)計(jì)37-39
• 4.2.1 TMS320F2812 DSP芯片介紹37
• 4.2.2 TMS320F2812 DSP核心工作電路設(shè)計(jì)37-39
• 4.3 功率變換電路設(shè)計(jì)39-42
• 4.3.1 整流模塊及IGBT參數(shù)的選取39-40
• 4.3.2 中間直流環(huán)節(jié)電容參數(shù)計(jì)算40-41
• 4.3.3 IGBT吸收電路設(shè)計(jì)41-42
• 4.4 驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)42
• 4.5 檢測(cè)電路設(shè)計(jì)42-45
• 4.5.1 電流檢測(cè)電路43
• 4.5.2 電壓檢測(cè)電路43-44
• 4.5.3 溫度檢測(cè)電路44-45
• 5 矢量控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)45-56
• 5.1 DSP程序設(shè)計(jì)概述45-48
• 5.1.1 DSP程序的開發(fā)環(huán)境、語(yǔ)言及開發(fā)步驟45-46
• 5.1.2 定點(diǎn)DSP的數(shù)據(jù)Q格式處理46
• 5.1.3 數(shù)據(jù)標(biāo)幺值處理46
• 5.1.4 數(shù)字PI調(diào)節(jié)器46-48
• 5.2 主程序設(shè)計(jì)48-49
• 5.3 定時(shí)器中斷程序設(shè)計(jì)49-54
• 5.3.1 電壓、電流采樣程序50-51
• 5.3.2 轉(zhuǎn)速采樣程序51-52
• 5.3.3 磁鏈測(cè)算程序52-53
• 5.3.4 SVPWM程序53
• 5.3.5 通信程序53-54
• 5.4 上位機(jī)軟件設(shè)計(jì)54-56
• 6 調(diào)速系統(tǒng)仿真研究56-69
• 6.1 矢量控制系統(tǒng)仿真概述56
• 6.2 轉(zhuǎn)子磁鏈模型的仿真56-63
• 6.2.1 電流模型及電壓模型仿真56-60
• 6.2.2 混合模型仿真60-63
• 6.3 按轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)定向的矢量控制系統(tǒng)仿真63-69
• 7 實(shí)驗(yàn)結(jié)果、論文結(jié)論及展望69-71
• 7.1 實(shí)驗(yàn)波形69
• 7.2 結(jié)論69-70
• 7.3 展望70-71
• 致謝71-72
• 參考文獻(xiàn)72-74
• 攻讀學(xué)位期間的研究成果74

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前2條

1 宋英華;王云寬;楊雁;龔利;;基于轉(zhuǎn)子磁鏈觀測(cè)的異步電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)制動(dòng)控制策略[J];兵工學(xué)報(bào);2007年12期

2 潘峰;;異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子磁鏈觀測(cè)方法的比較與研究[J];變頻器世界;2006年12期

  本文關(guān)鍵詞：異步電機(jī)矢量控制變頻調(diào)速系統(tǒng)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：399199