本文關鍵詞：基于小電容變頻調(diào)速系統(tǒng)的研究與設計　出處：《華中科技大學》2015年碩士論文　論文類型：學位論文

  更多相關文章： 小電容 永磁同步電機 單相鎖相環(huán) 弱磁控制

【摘要】：現(xiàn)在常用的變頻調(diào)速系統(tǒng)一般都會使用電容值較大的電解電容,以此維持母線電壓穩(wěn)定。但是由于電解電容的特性,容易致使交流輸入電流波形出現(xiàn)嚴重失真的現(xiàn)象,進而降低整個系統(tǒng)的功率因數(shù),同時電解電容的使用壽命短,直接縮短了整個系統(tǒng)的可靠使用時間。如果母線使用薄膜小電容替代,系統(tǒng)能夠避免上述問題。因此,本文研究了基于母線小電容拓撲結(jié)構(gòu)的變頻調(diào)速系統(tǒng)控制策略,采用永磁同步電機作為執(zhí)行機構(gòu),進行了詳細的研究分析和平臺設計。論文首先分析了永磁同步電機的數(shù)學模型,利用坐標變換和前饋解耦結(jié)構(gòu)實現(xiàn)電機兩個電流分量的獨立控制。然后基于磁場定向矢量控制,采用了適用于小電容的新弱磁控制算法,并在空間矢量脈寬調(diào)制方法的基礎上,實現(xiàn)過調(diào)制算法;建立了小電容變頻調(diào)速系統(tǒng)的電流環(huán)和速度環(huán),并完成了各個PI調(diào)節(jié)器參數(shù)的設計;針對單相電源輸入特性,給出了三種不同方法的單相鎖相環(huán)技術,并進行了仿真對比實驗。同時,還介紹了轉(zhuǎn)子初始位置未知情況下的電機啟動方法。搭建了小電容變頻調(diào)速系統(tǒng)實驗平臺,分析并設計了控制電路,檢測及故障保護,通訊和存儲等硬件電路,基于TMS320F28335數(shù)字處理芯片進行軟件程序設計,包含了初始化模塊,主循環(huán)模塊,中斷服務模塊以及通訊模塊等的詳細設計方案和程序流程圖。最后,結(jié)合新的控制策略,構(gòu)建了系統(tǒng)的仿真模型,進行了大量動態(tài)仿真實驗和物理實驗平臺的調(diào)試,證明小電容變頻調(diào)速系統(tǒng)具有較好的性能表現(xiàn),驗證系統(tǒng)設計的正確性。
[Abstract]:The current frequency conversion speed control system usually uses electrolytic capacitance with large capacitance value to maintain bus voltage stability. But because of the characteristics of electrolytic capacitance. It is easy to cause serious distortion of AC input current waveform, and then reduce the power factor of the whole system, at the same time, the service life of electrolytic capacitance is short. The reliable service time of the whole system is shortened directly. If the busbar is replaced by thin film small capacitance, the system can avoid the above problems. In this paper, the control strategy of variable frequency speed control system based on the topology of busbar small capacitance is studied. Permanent magnet synchronous motor (PMSM) is used as the actuator. Detailed research and platform design are carried out. Firstly, the mathematical model of permanent magnet synchronous motor (PMSM) is analyzed. The coordinate transformation and feedforward decoupling structure are used to realize the independent control of the two current components of the motor. Then based on the field-oriented vector control a new weak magnetic field control algorithm suitable for the small capacitance is adopted. Based on the space vector pulse width modulation (SVPWM) algorithm, the over-modulation algorithm is implemented. The current loop and speed loop of the small capacitance variable frequency speed regulation system are established, and the parameters of each Pi regulator are designed. According to the input characteristics of single-phase power supply, three different methods of single-phase phase-locked loop (PLL) technology are presented, and the simulation experiments are carried out. The paper also introduces the starting method of the motor under the condition of unknown initial position of the rotor, builds the experimental platform of the small capacitance frequency conversion speed regulation system, analyzes and designs the control circuit, detection and fault protection, communication and storage and other hardware circuits. Software program design based on TMS320F28335 digital processing chip, including initialization module, main cycle module. The detailed design scheme and program flow chart of interrupt service module and communication module etc. Finally, combined with the new control strategy, the simulation model of the system is constructed. A large number of dynamic simulation experiments and physical experimental platform debugging have been carried out, which prove that the small capacitance frequency conversion speed regulation system has better performance and verify the correctness of the system design.
【學位授予單位】：華中科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TM921.51

【相似文獻】

相關期刊論文 前10條

1 祁文釗;;淺析提高變頻調(diào)速系統(tǒng)品質(zhì)的方法[J];電氣傳動;1995年04期

2 張煥武;鍋爐給粉變頻調(diào)速系統(tǒng)[J];電工技術雜志;2000年12期

3 孫文煥,程善美,董瑋,秦憶;現(xiàn)場可編程邏輯器件在變頻調(diào)速系統(tǒng)中的應用[J];電氣傳動;2001年01期

4 鄧昌奇;變頻調(diào)速系統(tǒng)的測試監(jiān)控裝置[J];四川輕化工學院學報;2001年03期

5 李光舉;變頻調(diào)速系統(tǒng)的性能指標[J];邢臺職業(yè)技術學院學報;2001年03期

6 苗曉紅;多單元同步傳動變頻調(diào)速系統(tǒng)在滌綸短纖后處理聯(lián)合機上的應用[J];鄭州工業(yè)高等�？茖W校學報;2001年03期

7 王軍,孫淑靜,張慶新;變頻調(diào)速系統(tǒng)的常見問題及解決辦法[J];中小型電機;2002年01期

8 胡靜;大功率變頻調(diào)速系統(tǒng)[J];電氣時代;2002年12期

9 周志敏;變頻調(diào)速系統(tǒng)設計中問題分析[J];能源技術;2002年02期

10 周紅波;一種單片機控制的變頻調(diào)速系統(tǒng)設計[J];微計算機信息;2002年06期

相關會議論文 前10條

1 劉鳳輝;;變頻調(diào)速系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀與前景展望[A];電子玻璃技術交流會論文集[C];2006年

2 ;高效節(jié)能變頻調(diào)速系統(tǒng)[A];電子信息節(jié)能技術與產(chǎn)品推廣應用專集[C];2009年

3 姜樸;張晶;;《低壓測量電器在變頻調(diào)速系統(tǒng)中的應用與選擇》[A];中國電工技術學會低壓電器專業(yè)委員會第十一屆學術年會論文集[C];2002年

4 蔣斌;;大型岸邊集裝箱起重機的全變頻調(diào)速系統(tǒng)[A];上海物流工程學會2003’論文集[C];2003年

5 李國偉;;變頻調(diào)速系統(tǒng)分析與比較[A];2004年中國造紙學會新聞紙專業(yè)委員會學術年會論文及報告匯編[C];2004年

6 左斌;;大廈中央空調(diào)變頻調(diào)速系統(tǒng)的原理與方案的選擇[A];增強自主創(chuàng)新能力 促進吉林經(jīng)濟發(fā)展——啟明杯·吉林省第四屆科學技術學術年會論文集（上冊）[C];2006年

7 干永革;周超;趙雨;李崇堅;;大功率中壓變頻調(diào)速系統(tǒng)的研制[A];第11屆全國電氣自動化電控系統(tǒng)學術年會論文集[C];2002年

8 白晶;趙弘;;基于魯棒內(nèi)模原理實現(xiàn)的高性能變頻調(diào)速系統(tǒng)[A];中國自動化學會全國第九屆自動化新技術學術交流會論文集[C];2004年

9 史琴;莊圣賢;董行健;;架線式機車變頻調(diào)速系統(tǒng)研究[A];2006中國電工技術學會電力電子學會第十屆學術年會論文摘要集[C];2006年

10 丁永汀;楊波;吳健鋒;;聚酯裝置變頻調(diào)速系統(tǒng)[A];第11屆全國電氣自動化電控系統(tǒng)學術年會論文集[C];2002年

相關重要報紙文章 前6條

1 記者 楊棟;省變頻調(diào)速系統(tǒng)及技術重點實驗室在我市立項建設[N];天水日報;2010年

2 九楓;大功率變頻調(diào)速系統(tǒng)項目通過鑒定[N];中國有色金屬報;2005年

3 毛麗新;北京鐵道大廈節(jié)能年年都有新進展[N];人民鐵道;2007年

4 蘇敏　何文生;超額完成年度生產(chǎn)任務[N];中國石化報;2011年

5 盧燕青;大功率交交變頻調(diào)速系統(tǒng)實現(xiàn)創(chuàng)新[N];科技日報;2006年

6 山西 楊德印;變頻器在電梯運行中的參數(shù)設定[N];電子報;2013年

相關博士學位論文 前4條

1 李潔;高性能變頻調(diào)速系統(tǒng)若干關鍵技術問題研究[D];西安理工大學;2006年

2 莊圣賢;無傳感速度伺服矢量變頻調(diào)速系統(tǒng)的研究[D];電子科技大學;1999年

3 趙相賓;基于靜止變頻調(diào)速系統(tǒng)的抽水蓄能機組起動研究[D];天津大學;2007年

4 崔博文;電動機變頻調(diào)速系統(tǒng)故障檢測與診斷技術研究[D];西北工業(yè)大學;2002年

相關碩士學位論文 前10條

1 王濤;變頻調(diào)速系統(tǒng)電機端過電壓機理及建模研究[D];浙江大學;2015年

2 鄭博;三狀態(tài)Markov鏈在隨機SVPWM技術中的研究[D];廣西科技大學;2015年

3 曾小凡;基于單DSP的雙PWM變頻調(diào)速系統(tǒng)的研究[D];東北大學;2014年

4 陳鑫;六脈波雙變量交交變頻調(diào)速系統(tǒng)最佳壓頻比控制策略研究[D];河南理工大學;2015年

5 趙春曉;基于變頻調(diào)速系統(tǒng)的冷卻塔風機優(yōu)化節(jié)能研究[D];天津科技大學;2015年

6 姜子健;大功率變頻調(diào)速系統(tǒng)傳導電磁干擾研究[D];中國礦業(yè)大學;2016年

7 沈裕強;TC5613A塔機回轉(zhuǎn)變頻調(diào)速系統(tǒng)控制技術研究[D];湘潭大學;2016年

8 陳鵬;采煤機變頻調(diào)速系統(tǒng)研究與關鍵零件可靠性分析[D];遼寧工程技術大學;2015年

9 王安然;采煤機變頻調(diào)速系統(tǒng)及關鍵零件力學特性研究[D];遼寧工程技術大學;2014年

10 劉偉;BST-6播種機試驗臺變頻調(diào)速系統(tǒng)設計與研究[D];山西農(nóng)業(yè)大學;2016年

，

本文編號：1410814