文档介绍：摘要近年来,随着新一代电力电子器件和高性能微处理器的相继推出,以及精确的电机模型和各种先进控制算法的提出,极大地促进了电机变频调速技术的发展,使得精度高、调速范围宽、控制性能好的电机变频调速装置的出现成为可能。本文在详细分析异步电动机变频调速控制基本理论和脉宽调制算法的基础上,根据风机的运行特点,结合恒压频比/控制和电压空间矢量脉宽调制惴ㄑ兄屏艘惶ㄓ糜诜缁谋淦档魉僮爸谩算法控制模型简单,便于微处理器实时处理,能够减少变频器输出电流的谐波,降低转矩脉动,提高电压利用率。本变频调速装置以中藕糯砥为控制核心,以为主功率器件,完成了对硬件电路的设计,主要包括主电路、控制电路、驱动电路及保护电路、显示电路和键盘电路等,并分析了系统硬件干扰问题并进行了抗干扰设计。在软件设计方面采用基于7⑵教ǖ腃语言和汇编语言混合编程,完成了风机调速控制功能、保护功能、显示功能等软件死区是变频设计中必须要引起高度重视的问题,本文在对死区效应进行深入分析研究的基础上,提出了一种基于电压空间矢量的软硬件相结合的死区时间补偿方法,结合兴狼喑坦δ艿谋冉系ピ6运狼辛瞬钩ィ笛榻峁明了该死区补偿方法的有效性。最后该变频器在教缍煌隙风机上进行了实验,系统调频精度为,在一范围内实现了平滑无级调速。实验结果表明该控制系统设计合理,具有较好的动静态性能,运行稳定。关键词:变频调速;恒压频比;电压空间矢量;死区;数字信号处理器程序的编写和调试。
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第一章绪论交流变频调速技术的发展及研究现状直流电动机拖动和交流电动机拖动先后诞生于世纪,距今已有嗄甑历史,并成为动力机械的主要驱动装置。不过由于技术上的原因,在很长一段时间内,占整个电力拖动系统%左右的不变速拖动系统中采用的是交流电动机括异步电动机和同步电动机谛枰=械魉倏刂频耐隙低持性蚧旧喜捎直流电动机。但是,由于结构上的原因,直流电动机存在以下缺点:枰6ㄆ诟坏缢⒑突幌蚱鳎けQ眩倜隙蹋捎谥绷鞯缍嬖诨幌蚧鸹ǎ岩允视τ诖嬖谝兹家妆宓亩窳踊峁垢丛樱岩灾圃齑笕萘俊⒏咦K俸透叩缪沟闹绷鞯缍而与直流电动机相比,交流电动机则具有以下优点:峁辜峁蹋ぷ骺煽浚子谖けQ淮嬖诨幌蚧鸹ǎ梢杂τ糜诖嬖谝兹家妆宓亩窳踊肪常菀字圃斐龃笕萘俊⒏咦K俸透叩缪沟慕涣鞯缍因此,很久以来,人们希望在许多场合下能够用可调速的交流电动机来代替直流电动机。上世纪年代以来,随着电力电子技术的发展,作为交流调速系统核心的变频调速技术也得到了显著的发展,并逐渐进入了实用阶段。变频器技术是一门综合性的技术,它建立在控制技术、电力电子技术、微电子技术和计算机技术的基础之上,并随着这些技术的发展而不断得到发展。世纪年代中期,德国学者甋热寺氏忍岢隽寺隹淼髦票淦档思想,他们把通信系统中的调制技术推广应用于交流变频调速中,为现代交流调速技术的发展和实用化开辟了新的道路乜】,从此,交流调速理论及应用技术大致沿下述四个方面发展:缌Φ缱悠骷呐畈7⒄电力电子器件是现代交流调速装置的支柱,其发展直接决定和影响交流调速技术的发展。迄今为止,电力电子器件的发展经历了分立换流关断器件谝淮一自关断器件诙一功率集成电路一第四代母鼋锥巍T谌死境;三代恢悄苣?湖南科技大学硕士学位论文
社会进入信息化时代后,电力电子技术连同电力传动控制与计算机技术一起仍是世纪最重要的两大技术∞隹淼髦肛一际际醯姆⒄购陀τ糜呕吮淦底爸玫男阅埽淦档魉傧低巢捎肞技术不仅可以及时准确地实现变压变频控制要求,而且更重要的意义是能够抑制逆变器输出电压和电流中的谐波分量,从而降低或消除变频调速时电机的转矩脉动,提高电机的工作效率,扩大调速系统的调速范围。际踔掷嗪芏啵⑶艺诓欢发展之中,基本上可分为四类,即等宽ā⒄衣隹淼髦—法、磁链追踪型ḿ暗缌鞲傩蚉法。际醯挠τ每朔讼嗫卦的弊端,使交流电动机定子得到了接近正弦波形的电流,提高了电机的功率因数噶勘浠豢刂萍际跫爸苯幼>乜刂萍际为了使交流电动机能够像直流电动机那样具有优良的静动态调速特性,世纪年代,德国学者提出了矢量变换控制原理,成功地解决了交流电动机电磁转矩的有效控制问题。在定向于转子磁通的基础上,采用参数重构和状态重构的现代控制理论实现了交流电动机定子电流的励磁分量和转矩分量之间的解耦,实现了将交流电动机的控制过程等效为直流电动机的控制过程,在理论上实现了重大突破,从而使得交流调速的动态和静态性能完全可能同直流传动系统相媲美。矢量控制的关键是静止坐标轴与旋转坐标轴系之间的坐标变换,而两坐标轴系之间的变换的关键是要找到两坐标轴之间的夹角。目前,较为成熟的矢量变换控制法有:转子磁场定向矢量变换控制,定子磁场定向矢量变换控制,滑差频率矢量控制。受矢量控制的启发,近年来又派生出诸如多变量解耦控制、变结构滑模控制等方法。世纪年代,德国鲁