文档介绍：摘要
论文题目变频调速异步电机设计及其逆变器控制系统的研究
电气工程
谢高路签名
指导教师鱼振民教授签名
摘要
本文对用于逆变器供电的新型变频调速异步电机的设计进行了研究,
并开发了一种以单片机、智能功率模块为基础构成的
逆变器控制系统,且对的应用做了一定的研究。
首先,逆变器供电的交流调速系统中,电机的运行条件发生了很大的
变化,针对逆变器供电的特点,给出了变频调速异步电机设计的新方法
推导出变频电机新的主要尺寸设计公式根据变频调速系统中电机设计指
标的变化,理论分析得出适用于逆变器供电的电机转子槽形,并研究了槽
形及槽尺寸变化对电机性能的影响,总结出变频调速电机转子槽设计的一
般规律。并介绍相应的计算机辅助设计核算软件包,利用该设计方
法和软件包,完成变频调速电机的设计。
其次,对于新型功率器件智能功率模块的应用,做了一定的研
究。根据模块的特点和应用要求,设计出了模块的门驱动电路、
保护电路和互锁保护电路,使得的应用更加安全可靠。
最后,为适应变频调速电机的要求,研制了一套基于专用集成
控制芯片单片机、智能功率模块的用于高频高速情况下
运行的逆变器控制系统,对于硬件电路部分和实现控带嵘略的软件
部分进行了设计和调试。实验结果基本达到了预期目的。丫
【关键词】变频调速电动机逆变器智能功率模块
【论文类型】应用研究
西安交通大学硕士学位论文
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论文作者签名导师签名日期
第一章绪论
第一章绪论
引言
在交、直流电机的发展史上,适于宽幅度调速的场合,直流电机一直
处于主宰地位。但直流电动机本身在结构上存在严重的问题,它的机械接
触式换向器不仅结构复杂,制造费时,价格昂贵,而且在运行中容易产生
火花,而且还存在换向器机械强度不高,易于磨损,需要经常维修等问题。
随着现代电机的控制理论、控制器、电力电子技术以及计算机辅助设计技
术的飞速发展,交流调速系统日臻完善,特别是变频器的问世,给交流电
机逐步取代直流电机提供了可能性。早在本世纪年代,人们就认识到变
频调速是交流电动机的一种最好的调速方法。
交流变频调速技术的不断完善,需要变频调速电机与变频器两方面的
同时发展。尤其在许多特殊的场合,机械需要高速运转,例如,水池中的
高速风机供氧设备、高速真空泵、高速离心机等,其转速最高可达到每分
钟上万转,这种高速变频调速系统刘驱动器和电机本体都提出了特殊的要
求,如对电网的谐波干扰,电机的损耗和高速时的轴承寿命、转轴机械强
度等。目前,市场上销售的变频器,其输出的最高频率一般为
只能满足普通的控制需求,对高速的变频控制是不能满足要求的。本课题
正是基于这样高速应用上的考虑和适应这一广阔的市场需求而提出的。
变频调速异步电机设计方法的研究现状
早在年代,美国的指出在变频调速系统中,因为供电
电源为非正弦波,所以电机设计中以基波为标准的设计公式应有所改变【
主要尺寸的设计公式应考虑谐波的影响。与饰。提出建
立一套具有普遍意义的主要尺寸设计公式,通过修改系数达到对任何种类
的交流电机都适用的目的,并能适用于非正弦波供电。该主要尺寸设计
公式如下
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西安交通大学硕士学位论文
式中,尸为输出功率,城,“一,十“,“定子线负荷,
为转子线负荷,‘为电机类型常数,一‘太、为电流波形”数,瓜
为电流的峰值,,,为电流的有效值,一止为功率波形
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系数,“电源频率,“电机极对数