本文關(guān)鍵詞：基于空間矢量脈寬調(diào)制的異步電機變頻調(diào)速控制研究

  更多相關(guān)文章： 矢量控制 變頻調(diào)速 仿真數(shù)學模型 SVPWM

【摘要】：隨著電子技術(shù)的發(fā)展和各種電機數(shù)學模型及控制算法的提出,電機的控制技術(shù)得到了空前發(fā)展,特別在單片機、數(shù)字信號處理器應用到電機調(diào)速控制中之后,各種高精度、優(yōu)良控制特性和高效率的電機控制器得以應用,大大提高了異步電機轉(zhuǎn)速控制性能。變頻調(diào)速是電動機各種調(diào)速方式中效率最高、性能最好的調(diào)速方法,在整個交流調(diào)速中占有重要的地位�？臻g矢量脈寬調(diào)制(Space Vector Pulse Width Modulation:SVPWM)異步電機變頻調(diào)速控制系統(tǒng)是近年來較新的交流電機調(diào)速控制技術(shù),這種變頻調(diào)速控制將空間矢量控制技術(shù)加入到變頻調(diào)速中,可以達到較為理想的調(diào)速控制目的。本文主要對異步電機空間矢量脈寬調(diào)制變頻調(diào)速控制系統(tǒng)進行建模與仿真研究。論文首先對比了異步電機調(diào)速控制技術(shù)的國內(nèi)外發(fā)展情況和我國異步電機調(diào)速控制存在的問題;其次在分析了異步電機的組成和基本結(jié)構(gòu)的基礎上,對其電機線性ABCS模型進行了詳細分析,對得出的三相異步電動機的電壓方程、磁鏈方程、電磁轉(zhuǎn)矩方程和機電運動方程進行了詳細的研究,分析得出了異步電機在各個坐標系中的數(shù)學模型,實現(xiàn)了將異步電機高階次、非線性的數(shù)學模型及多變量耦合轉(zhuǎn)變?yōu)轭愃浦绷麟妱訖C的模型,從而實現(xiàn)了磁通和轉(zhuǎn)矩的獨立控制,使得控制異步電機更加便捷;第三,根據(jù)電動機有功功率和無功功率合理匹配的原則,在考慮鐵耗變化的情況下,使電機得到最大效率的運行;最后,對空間矢量脈寬調(diào)制控制系統(tǒng)的基本理論、基本思想和控制原理進行了闡述,為計算SVPWM奠定了基礎。通過MATLAB/SIMULINK的仿真平臺中仿真工具的使用,實現(xiàn)了空間坐標的變換,以抽油機所用異步電機為對象,建立電機模型。并對所建立的異步電動機的異步電機SVPWM控制模型的穩(wěn)態(tài)特性、動態(tài)特性、有擾動情況以及系統(tǒng)參數(shù)變化等因素對系統(tǒng)性能的影響進行了仿真研究。仿真研究結(jié)果表明,SVPWM異步電機調(diào)速控制具有良好的電機調(diào)速控制特性,為新的交流電機調(diào)速控制方法的研究與實現(xiàn)奠定了基礎。
【關(guān)鍵詞】：矢量控制 變頻調(diào)速 仿真數(shù)學模型 SVPWM
【學位授予單位】：東北石油大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TM343;TP273
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 前言9-13
• 1．研究的背景及意義9
• 2．異步電機的發(fā)展概況9-10
• 3．變頻調(diào)速的發(fā)展概況10
• 4．國內(nèi)外交流變頻調(diào)速發(fā)展概況10-11
• 5．論文研究內(nèi)容及組織安排11-13
• 第一章 異步交流電機的基本原理及數(shù)學模型13-26
• 1.1 異步電機的基本結(jié)構(gòu)13-15
• 1.2 直流電機與異步電機的特性15-16
• 1.3 異步電機的節(jié)能控制16
• 1.4 異步電機的最大效率控制16
• 1.5 異步電機線的性ABCS模型16-21
• 1.5.1 電壓方程式17
• 1.5.2 磁鏈方程式17-18
• 1.5.3 電磁轉(zhuǎn)矩方程式18-19
• 1.5.4 機電運動方程式19-20
• 1.5.5 電機的數(shù)學模型20-21
• 1.6 三相異步電動機的建模研究21-25
• 1.6.1 電壓方程式22
• 1.6.2 磁鏈方程式22-24
• 1.6.3 轉(zhuǎn)矩方程式24
• 1.6.4 運動方程式24-25
• 1.6.5 三相電動機的模型建立25
• 1.7 本章小結(jié)25-26
• 第二章 電動機有功功率和無功功率的合理匹配26-32
• 2.1 功率合理匹配的原則26-27
• 2.2 在節(jié)能變頻控制中功率合理匹配理論的運用27-31
• 2.2.1 等值電路27-28
• 2.2.2 電機的效率28-30
• 2.2.3 功率匹配原理的適用范圍30-31
• 2.2.4 與效率特性結(jié)論的區(qū)別31
• 2.3 本章小結(jié)31-32
• 第三章 SVPWM變頻調(diào)速矢量控制系統(tǒng)研究32-37
• 3.1 矢量控制的基本思想32-33
• 3.2 矢量控制的基本原理33
• 3.3 空間矢量數(shù)學模型33-34
• 3.3.1 電壓方程33-34
• 3.3.2 磁連方程34
• 3.3.3 機械方程34
• 3.4 實現(xiàn)SVPWM算法的步驟34-36
• 3.4.1 電壓扇區(qū)的分配34-35
• 3.4.2 相鄰的電壓矢量的作用時間35-36
• 3.4.3 合成輸出的PWM信號36
• 3.5 本章小結(jié)36-37
• 第四章 SVPWM變頻調(diào)速矢量控制系統(tǒng)的仿真研究37-55
• 4.1 概述37-38
• 4.2 抽油機電機模型仿真研究38-41
• 4.3 坐標變換的仿真研究41-45
• 4.3.1 3S/2S變換41-42
• 4.3.2 2S/2r變換42-43
• 4.3.3 2r/2S變換43-44
• 4.3.4 2S/3S變換44-45
• 4.4 異步電動機矢量控制系統(tǒng)的仿真45-54
• 4.4.1 按轉(zhuǎn)子磁場定向的矢量控制的實現(xiàn)45-47
• 4.4.2 SVPWM模塊的實現(xiàn)47-52
• 4.4.3 矢量控制系統(tǒng)仿真52-54
• 4.5 本章小結(jié)54-55
• 結(jié)論55-56
• 參考文獻56-58
• 作者簡介、發(fā)表文章及研究成果目錄58-59
• 致謝59-60

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