文档介绍：自动控制系统课程设计
设计题目: 转速闭环异步电动机变频调速系统设计
班级: 自动化1303班
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摘要
电机分为直流电机和交流电机两大类。直流电机由于其便于控制和控制精度比较高的特点,在很长一段时间内被广泛应用,被人们认为难以被其他电机所取代。但随着电力电子技术的发展、各种新型控制器件和先进控制方法的在电机调速系统中的应用,使交流电机控制精度得到极大的提高;另外,由于交流电机,特别是笼型式异步电机具有结构简单牢固、制造成本低廉、运行方便可靠、环境适应能力强以及易于向高电压、高转速和大容量方向发展等优点,过去直流电机占主导地位的调速传动领域将逐渐被交流电机所占领。
本文先从异步电机的物理模型出发,通过抽象假设给出了理想的异步电机原始数学模型;然后,详述了坐标变换方法,包括从三相到两相的静止坐标变换和从两相静止到两相旋转坐标的变换;最后,通过坐标变换将异步电机原始数学模型变换成便于控制的在不同坐标系的简化数学模型。然后,主要描述了变频调速原理,详述了V/F控制原理和电压空间矢量(SVPWM)控制原理,给出了用DSP实现SVPWM的方案,并给定了对应的SVPWM在一个PWM周期的波形,为异步电机变频调速的软件实现提供了理论依据。
关键字:交流电机、异步电机、原始数学模型、坐标变换、V/F控制原理、电压空间矢量控制原理
目录
摘要 2
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(要求报告在15页以上,并打印) 5
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方案论证 6
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V/F控制原理 12
(SVPWM)控制原理 13
基本电压空间矢量的形成及作用时间的计算 13
矢量控制系统原理分析 16
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、体会和建议 28
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附录 30
随着生产技术的不断发展,直流拖动的薄弱环节逐步显示出来。由于换向器的存在,使直流电动机的维护工作量加大,单机容量、最高转速以及使用环境都受到限制。人们转向结构简单、运行可靠、便于维护、价格低廉的异步电动机,
但异步电动机的调速性能难以满足生产要求,于是,从上世纪三十年代开始,人们就致力于交流调速技术的研究,然而进展缓慢,直到上世纪六七十年代以来,电力电子技术和控制技术的飞速发展,使得交流调速性能可以与直流调速相媲美、相竞争,目前,交流调速已进入逐步替代直流调速的时代。
而变频技术作为高新技术是一门重要的节能和环保技术,在各种工业生产、交通运输、家用电器中应用十分广泛。变频器作为变频技术的产品,在我国工农业等各方面有着极其重要的作用。在目前经济快速发展与能源相对紧缺状况中,普及变频器的应用范围将对振兴经济、节约能源起到不可估量的作用。本课设正是主要运用新型电机控制芯片TMS320F2812DSP 为控制核心,构建了异步电机无速度传感器矢量控制变频调速系统,重点研究了交流变频调速技术和无速度传感器矢量控制技术,并在搭建的实验平台上进行了实验,得到了正确的实验结果。这对推动我国交流调速系统的理论研究、扩大交流调速系统的工业应用起到一定的推动作用,具有比较重要的理论和实际意义。
(1)典型控制系统的分析与设计
(2)系统设计调试,以自动控制系统实验室模型为设计对象
(3)控制系统的分析,以自动控制系统实验室模型为设计对象
⑴独立完成系统的原理设计。说明系统实现的功能,应达到技术指标,进行
多种方案的论证,确定最佳设计方案。
⑵画出电路图,说明各部分电路的工作原理,初步选定所使用的各种器件的主要参数及型号,列出元器件明细表。
⑴根据理论设计,验证所设计方案的正确性。
⑵分析系统的工作原理,写出报告。
⑴实现所设计的系统,并进行单元测试和系统调试。完成系统功能。
⑵若系统出现故障,排除系统故障,分析并记录系统产生