本文關(guān)鍵詞：振動(dòng)篩防爆變頻控制研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：振動(dòng)篩是一種二次方型負(fù)載,在停車過程中會(huì)出現(xiàn)共振現(xiàn)象進(jìn)而導(dǎo)致設(shè)備故障率高的問題。振動(dòng)篩負(fù)載波動(dòng)較大并且大部分時(shí)間將運(yùn)行在額定負(fù)載的60%以內(nèi),會(huì)造成無(wú)謂的電能浪費(fèi)。此外,振動(dòng)篩運(yùn)行的特殊工況環(huán)境決定了振動(dòng)篩的變頻器必須具有防爆性能。 本文對(duì)傳統(tǒng)的V/F控制方式的原理和正弦脈寬調(diào)制SPWM進(jìn)行了詳細(xì)的介紹和研究。針對(duì)7.5kW的變頻器建立了Matlab仿真模型,并對(duì)仿真結(jié)果分析,提出了傳統(tǒng)V/F控制存在的低頻帶載能力低,隨負(fù)載波動(dòng)轉(zhuǎn)速變化較大,轉(zhuǎn)矩波動(dòng)大等問題。 采用增強(qiáng)型的V/F的控制方式,在保證電動(dòng)機(jī)磁鏈恒定的基礎(chǔ)上,提出了基于定子電壓定向的定子壓降補(bǔ)償和轉(zhuǎn)差補(bǔ)償。實(shí)時(shí)采集定子電流,通過旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系變換計(jì)算出有功電流id和無(wú)功電流iq,最后根據(jù)電壓電流之間的矢量關(guān)系計(jì)算出定子電壓補(bǔ)償量。根據(jù)T型等效電路,推導(dǎo)出轉(zhuǎn)差頻率與有功電流和無(wú)功電流之間的關(guān)系,用Matlab/Simulink建立了仿真模型并作出了結(jié)果分析。與傳統(tǒng)的V/F控制比較,低頻帶載能力顯著提高。為實(shí)現(xiàn)輕載節(jié)能的效果,加入一種功率因數(shù)閉環(huán)控制的最優(yōu)功率因數(shù)控制算法,實(shí)時(shí)計(jì)算負(fù)載率的變化以作出相應(yīng)的調(diào)整,負(fù)載較輕時(shí)降低輸出電壓,負(fù)載重時(shí)提高輸出電壓。振動(dòng)篩啟動(dòng)后采用功率因數(shù)閉環(huán)控制方式,當(dāng)停車時(shí)切換到正常V/F控制方式并采用跳躍頻率點(diǎn)的方式進(jìn)行控制V/F的停止曲線進(jìn)而實(shí)現(xiàn)躲避振動(dòng)篩共振點(diǎn)的目的。 考慮到振動(dòng)篩的特殊工況,本文對(duì)變頻器的隔爆外殼提出了設(shè)計(jì)建議要求,對(duì)防爆功率器件的功耗進(jìn)行了計(jì)算分析,通過熱阻計(jì)算,最后采用板翅型重力熱管散熱器進(jìn)行散熱。并對(duì)RS485通信接口的本質(zhì)安全電路進(jìn)行了設(shè)計(jì)。理論上而言,能夠滿足散熱的要求,隔爆變頻器能夠安全穩(wěn)定的運(yùn)行。 本文對(duì)7.5kW的變頻器的主回路進(jìn)行了設(shè)計(jì)和元器件選型。以高性能的DSP控制芯片作為變頻的控制核心,完成了變頻器控制板、電源板和驅(qū)動(dòng)板的設(shè)計(jì)、焊接和調(diào)試。以上研究的算法都是基于此平臺(tái)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn),基本上達(dá)到了研究目的。
【關(guān)鍵詞】：V/F控制 壓降補(bǔ)償和轉(zhuǎn)差補(bǔ)償 功率因數(shù)閉環(huán)控制 隔爆 散熱
【學(xué)位授予單位】：北方工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TH237.6
【目錄】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-8
• 1 概述8-12
• 1.1 課題背景8-9
• 1.1.1 振動(dòng)篩的特性8-9
• 1.1.2 傳統(tǒng)的振動(dòng)篩控制方式9
• 1.2 交流調(diào)速技術(shù)的發(fā)展9-10
• 1.3 本文主要研究的內(nèi)容10-12
• 2 三相異步電動(dòng)機(jī)的控制方式12-20
• 2.1 三相異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速原理和調(diào)速方式12-13
• 2.2 傳統(tǒng)恒壓頻比V/F控制13-14
• 2.3 正弦脈寬調(diào)制技術(shù)14-17
• 2.3.1 SPWM調(diào)制原理14-15
• 2.3.2 SPWM控制方式15-17
• 2.4 傳統(tǒng)的V/F控制系統(tǒng)的Matlab仿真和分析17-19
• 2.5 小結(jié)19-20
• 3 振動(dòng)篩變頻器的控制策略20-39
• 3.1 低速轉(zhuǎn)矩提升20-29
• 3.1.1 三相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的模型20-22
• 3.1.2 坐標(biāo)變換22-25
• 3.1.3 低速時(shí)定子電壓和轉(zhuǎn)差補(bǔ)償25-28
• 3.1.4 仿真結(jié)果及分析28-29
• 3.2 給定積分器GI設(shè)計(jì)和跳躍頻率點(diǎn)設(shè)計(jì)29-31
• 3.2.1 給定積分器GI設(shè)計(jì)29-31
• 3.2.2 跳躍頻率點(diǎn)設(shè)計(jì)31
• 3.3 最優(yōu)功率因數(shù)的輕載節(jié)能控制31-37
• 3.3.1 三相異步電動(dòng)機(jī)能耗分析及輕載降壓節(jié)能可行性32-34
• 3.3.2 最優(yōu)功率因數(shù)控制方法的實(shí)現(xiàn)34-35
• 3.3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析35-37
• 3.4 小結(jié)37-39
• 4 振動(dòng)篩變頻器的硬件設(shè)計(jì)39-56
• 4.1 7.5kW變頻器硬件設(shè)計(jì)39-51
• 4.1.1 變頻器主回路設(shè)計(jì)39-44
• 4.1.2 變頻器控制回路設(shè)計(jì)44-47
• 4.1.3 變頻器的5路開關(guān)電源和驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)47-50
• 4.1.4 RS485通信接口的本質(zhì)安全電路設(shè)計(jì)50-51
• 4.2 隔爆腔體和散熱51-56
• 4.2.1 防爆要求和設(shè)計(jì)隔爆殼的需考慮因素51-52
• 4.2.2 變頻器中各個(gè)部分功耗計(jì)算和分析52-53
• 4.2.3 熱管散熱器選擇53-56
• 5 總結(jié)與展望56-58
• 5.1 總結(jié)56-57
• 5.2 展望57-58
• 參考文獻(xiàn)58-62
• 申請(qǐng)學(xué)位期間的研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文62-63
• 致謝63

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：330748