本文關鍵詞：小容量母線電容的變頻調(diào)速系統(tǒng)

  更多相關文章： 三相PWM整流 變頻調(diào)速系統(tǒng) 降電容控制策略 虛擬阻抗 滑模觀測

【摘要】：傳統(tǒng)的變頻空調(diào)功率因數(shù)低,輸入電流畸變嚴重,對電網(wǎng)造成了較為嚴重的諧波污染。同時直流母線側的電解電容則增加了空調(diào)的成本和體積,難以滿足變頻器小型化、輕量化的發(fā)展需求。本文以空調(diào)壓縮機變頻調(diào)速系統(tǒng)的開發(fā)為背景,對PWM整流型小容量母線電容的變頻調(diào)速系統(tǒng)展開了深入的研究,改善了系統(tǒng)整流側和逆變側的控制性能。在保證PWM整流型變頻調(diào)速系統(tǒng)輸入功率因數(shù)可控的基礎上,分析了系統(tǒng)對母線電容容量的需求,給出了電容的選型依據(jù),證明了電容容量與輸入阻抗、母線電壓穩(wěn)態(tài)值和功率的關系。對系統(tǒng)降電容的可行性進行了論證并采用了基于功率前饋的降電容控制策略,實現(xiàn)了小電容系統(tǒng)的可靠運行。針對傳統(tǒng)降電容控制策略中存在的降電容能力不足的問題并結合系統(tǒng)直流母線電容的選型依據(jù),本文提出了一種基于虛擬阻抗的新型降電容控制策略,通過對前饋功率進行濾波并在整流側dq0軸系下增加虛擬阻抗環(huán)節(jié)進一步降低了系統(tǒng)對電容容量的需求。MATLAB/Simulink的仿真結果表明所提出的新型降電容控制策略較傳統(tǒng)降電容策略而言,母線電壓紋波更小、穩(wěn)定性范圍更寬,實現(xiàn)了更小電容條件下的系統(tǒng)的穩(wěn)定運行并保證了輸入側的高功率因數(shù)和低電流諧波含量。為了滿足小容量母線電容變頻調(diào)速系統(tǒng)的穩(wěn)定運行,本文研究了滑模變結構的基本原理并設計了基于滑模觀測器的無速度傳感器控制策略。通過在該策略中增加定子電阻辨識環(huán)節(jié)以降低壓縮機運行過程中定子電阻變化對轉(zhuǎn)速觀測效果的影響。仿真結果表明所設計的無速度傳感器控制方法具有較好的魯棒性。最后,本文搭建了小容量母線電容變頻調(diào)速系統(tǒng)的實驗平臺,對所提出的降電容控制策略進行了初步實驗驗證和仿真分析。在該平臺上對所設計的無速度傳感器策略進行了實驗驗證。實驗結果表明所設計的控制策略確保了小容量母線電容變頻調(diào)速系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。
【關鍵詞】：三相PWM整流 變頻調(diào)速系統(tǒng) 降電容控制策略 虛擬阻抗 滑模觀測
【學位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TB657.2
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第1章 緒論8-15
• 1.1 課題背景及研究的目的和意義8
• 1.2 變頻調(diào)速系統(tǒng)的整流技術8-10
• 1.3 降電容技術的研究現(xiàn)狀分析10-13
• 1.3.1 系統(tǒng)降電容的意義10
• 1.3.2 降電容技術的研究現(xiàn)狀10-13
• 1.4 PMSM無速度傳感器控制綜述13-14
• 1.5 本文主要研究內(nèi)容14-15
• 第2章 小容量母線電容系統(tǒng)分析15-25
• 2.1 引言15
• 2.2 PWM整流型變頻調(diào)速系統(tǒng)15-20
• 2.2.1 系統(tǒng)結構和數(shù)學模型15-17
• 2.2.2 雙閉環(huán)控制策略17-20
• 2.3 系統(tǒng)降電容可行性分析20-21
• 2.4 基于功率前饋的降電容控制策略21-24
• 2.4.1 功率前饋的降電容機理21-22
• 2.4.2 仿真分析22-24
• 2.5 本章小結24-25
• 第3章 新型降電容控制策略25-36
• 3.1 引言25
• 3.2 傳統(tǒng)降電容控制策略的缺陷25-26
• 3.3 前饋功率濾波環(huán)節(jié)26-29
• 3.4 基于虛擬阻抗的降電容控制策略29-33
• 3.4.1 輸入阻抗對系統(tǒng)的影響29-30
• 3.4.2 虛擬阻抗的基本原理30-32
• 3.4.3 基于虛擬阻抗的降電容控制策略32-33
• 3.5 新型降電容控制策略性能33-35
• 3.6 本章小結35-36
• 第4章 小電容PMSM系統(tǒng)無速度傳感器控制36-46
• 4.1 引言36
• 4.2 PMSM數(shù)學模型和矢量控制36-39
• 4.2.1 PMSM數(shù)學模型36-37
• 4.2.2 PMSM磁場定向控制策略37-39
• 4.3 滑模觀測器的設計39-41
• 4.3.1 滑模變結構基本原理39-40
• 4.3.2 滑模切換函數(shù)40-41
• 4.4 基于滑模觀測的無速度傳感器控制策略41-45
• 4.4.1 變增益滑模觀測器41-42
• 4.4.2 定子電阻辨識42
• 4.4.3 無速度傳感器控制策略仿真分析42-45
• 4.5 本章小結45-46
• 第5章 小電容PMSM變頻調(diào)速系統(tǒng)的實現(xiàn)46-58
• 5.1 引言46
• 5.2 系統(tǒng)硬件電路設計46-50
• 5.2.1 主電路的設計46-48
• 5.2.2 采樣電路設計48-50
• 5.2.3 保護電路的設計50
• 5.3 系統(tǒng)軟件設計50-51
• 5.3.1 主程序設計50-51
• 5.3.2 中斷程序的設計51
• 5.4 實驗和仿真結果51-57
• 5.4.1 初步實驗驗證51-54
• 5.4.2 負載擾動和電網(wǎng)擾動仿真分析54-55
• 5.4.3 基于滑模觀測器的無速度傳感器實驗55-57
• 5.5 本章小結57-58
• 結論58-59
• 參考文獻59-64
• 致謝64

【參考文獻】

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1 林平,胡長生,李明峰,張仲超;基于模型參考自適應系統(tǒng)算法的速度估算核的研制[J];中國電機工程學報;2004年01期

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中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前2條

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本文編號：907598