電動(dòng)機(jī)是實(shí)現(xiàn)電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的機(jī)械裝置,廣泛應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國防事業(yè)以及人們的日常生活中。異步電機(jī)是使用最廣泛的電機(jī),在大多數(shù)工況下,異步電機(jī)是工作在輕載模式下的,這就造成了能源的浪費(fèi)。電流源變流器拓?fù)渚哂薪Y(jié)構(gòu)簡單、系統(tǒng)可靠、比較容易實(shí)現(xiàn)四象限運(yùn)行、輸出電流波形接近正弦波等優(yōu)點(diǎn),比較適合應(yīng)用于風(fēng)機(jī)類、泵類和壓縮機(jī)類負(fù)載,這些負(fù)載具有很大的節(jié)能空間。因此,研究電流源驅(qū)動(dòng)的異步電機(jī)效率優(yōu)化對節(jié)約能源以及抑制環(huán)境污染具有重大意義。首先研究了三相電流型變流器的主電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),建立了三相電流型變流器在三相靜止坐標(biāo)系下的低頻和高頻數(shù)學(xué)模型。對電流型變流器調(diào)制信號的產(chǎn)生與分配進(jìn)行了研究,包括三值邏輯信號產(chǎn)生機(jī)制、零狀態(tài)判別、功率器件開關(guān)狀態(tài)分配。為了達(dá)到異步電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)對變流器的要求,確定了空間矢量控制作為電流型變流器的控制策略并建立仿真模型,仿真表明系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)側(cè)輸入單位功率因數(shù),直流母線處電流脈動(dòng)小,逆變器輸出接近正弦波。建立了在兩相靜止,坐標(biāo)系下的忽略鐵損和考慮鐵損的異步電機(jī)動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型,同時(shí)對電流源驅(qū)動(dòng)的異步電機(jī)矢量控制系統(tǒng)進(jìn)行仿真,仿真結(jié)果表明電機(jī)輸出各項(xiàng)參數(shù)能夠滿足控制要求。通過研究異... 

【文章來源】：青島理工大學(xué)山東省

【文章頁數(shù)】：86 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題背景及意義
    1.2 變流器研究現(xiàn)狀
    1.3 異步電機(jī)效率優(yōu)化研究現(xiàn)狀
        1.3.1 最小損耗模型控制
        1.3.2 最大轉(zhuǎn)矩/安培控制
        1.3.3 最小功率搜索控制
    1.4 交流調(diào)速系統(tǒng)研究現(xiàn)狀
        1.4.1 恒壓頻比控制
        1.4.2 矢量控制
        1.4.3 直接轉(zhuǎn)矩控制技術(shù)
        1.4.4 PWM控制技術(shù)
    1.5 本文主要工作與研究內(nèi)容
第2章 三相電流型變流器電路建模與控制
    2.1 主電路拓?fù)?br>    2.2 三相電流型整流器數(shù)學(xué)建模與分析
        2.2.1 低頻模型
        2.2.2 高頻模型
    2.3 三相電流型整流器調(diào)制信號的產(chǎn)生和分配
    2.4 三相電流型整流器的控制策略
    2.5 三相電流型逆變器工作原理與控制
    2.6 仿真實(shí)驗(yàn)
    2.7 本章小結(jié)
第3章 異步電機(jī)矢量控制基本原理
    3.1 異步電機(jī)的動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型及坐標(biāo)變換
        3.1.1 異步電機(jī)的動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型
        3.1.2 坐標(biāo)變換
    3.2 不考慮鐵損的異步電機(jī)仿真模型
    3.3 考慮鐵損的異步電機(jī)仿真模型
    3.4 轉(zhuǎn)子磁場定向矢量控制
    3.5 仿真實(shí)驗(yàn)
    3.6 本章小結(jié)
第4章 異步電機(jī)效率優(yōu)化原理與控制策略
    4.1 異步電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)損耗分析
        4.1.1 功率變換器損耗分析
        4.1.2 異步電機(jī)損耗分析
    4.2 基于損耗模型的優(yōu)化控制策略
    4.3 基于黃金分割法的效率優(yōu)化控制策略
        4.3.1 黃金分割法原理
        4.3.2 基于黃金分割法優(yōu)化控制策略實(shí)現(xiàn)
    4.4 基于改進(jìn)黃金分割法的優(yōu)化控制策略
    4.5 仿真實(shí)驗(yàn)
    4.6 本章小結(jié)
第5章 異步電機(jī)效率優(yōu)化控制系統(tǒng)硬件總體方案設(shè)計(jì)
    5.1 控制系統(tǒng)硬件總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
    5.2 DSP選型
    5.3 電源電路設(shè)計(jì)
    5.4 主回路電路設(shè)計(jì)
        5.4.1 功率器件選型
        5.4.2 驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)
        5.4.3 IGBT保護(hù)電路設(shè)計(jì)
    5.5 采樣電路設(shè)計(jì)
        5.5.1 電流采樣電路
        5.5.2 電壓采樣電路
        5.5.3 速度采樣電路
    5.6 本章小結(jié)
第6章 異步電機(jī)效率優(yōu)化控制系統(tǒng)軟件總體方案設(shè)計(jì)及實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
    6.1 軟件方案的總體架構(gòu)
        6.1.1 主程序設(shè)計(jì)
        6.1.2 中斷服務(wù)子程序設(shè)計(jì)
    6.2 部分功能模塊軟件設(shè)計(jì)
        6.2.1 數(shù)字PI調(diào)節(jié)器的實(shí)現(xiàn)方法
        6.2.2 增量式編碼器速度檢測
    6.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
    6.4 本章小結(jié)
第7章 結(jié)論與展望
    7.1 課題總結(jié)
    7.2 研究展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間論文發(fā)表及科研情況
致謝
附錄A 主電路板PCB圖
附錄B 電路板和驅(qū)動(dòng)板PCB圖


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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[4]三相電流型PWM整流器的研究[D]. 王傳兵.浙江大學(xué) 2006



本文編號：3324160