三相异步电机SVPWM变频调速系统的研究
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目前,调速领域已经实用的技术有直接转矩控制、恒定电压频率比控制、矢量控制等,在不断的实际工程应用中矢量控制技术已经发展得相当成熟。本文针对矢量控制技术直流电压利用率高、动态性能和低速性能好以及调速范围宽等优点,采用矢量控制方案进行交流电机调速。本文的主要工作有：(1)基于异步电机的数学模型,对其电磁关系进行了分析,建立了不同坐标系下的数学模型,指出其多变量与强耦合的非线性特点。(2)在分析矢量控制技术优点的基础上,用MatlablSimulink搭建了仿真模型,进行了电压空间矢量控制的仿真验证。(3)设计了小功率异步电机的调速系统,用TM320F2808作为控制主芯片,PM50CL1A060模块作为功率模块,搭建了矢量控制系统的硬件平台,进行了相关实验,验证了实验平台的实用性。
| 摘要 | 第3-4页 |
| Abstract | 第4页 |
| 第一章 绪论 | 第8-11页 |
| 1.1 论文的研究背景 | 第8页 |
| 1.2 国内外变频调速技术的发展现状 | 第8-9页 |
| 1.3 国内外脉宽调制技术的发展现状 | 第9-10页 |
| 1.4 论文的主要研究内容及章节安排 | 第10页 |
| 1.5 本章小结 | 第10-11页 |
| 第二章 交流变频调速 | 第11-16页 |
| 2.1 交流调速的基本控制思想 | 第11页 |
| 2.2 交流变频调速的四种控制方式 | 第11-14页 |
| 2.2.1 恒压频比(V/F)控制 | 第11-13页 |
| 2.2.2 转差率控制 | 第13页 |
| 2.2.3 直接转矩控制 | 第13-14页 |
| 2.2.4 矢量控制 | 第14页 |
| 2.3 矢量控制方式 | 第14-15页 |
| 2.4 本章小结 | 第15-16页 |
| 第三章 电压空间矢量仿真研究 | 第16-35页 |
| 3.1 矢量控制理论 | 第16-17页 |
| 3.2 坐标变换 | 第17-23页 |
| 3.2.1 3S/2S变换 | 第17-19页 |
| 3.2.2 2S/2R变换 | 第19-21页 |
| 3.2.3 坐标变换仿真 | 第21-23页 |
| 3.3 数学模型 | 第23-27页 |
| 3.3.1 三相异步电机数学模型 | 第23-26页 |
| 3.3.2 2S坐标系下的数学模型 | 第26页 |
| 3.3.3 2R坐标系下的数学模型 | 第26-27页 |
| 3.4 SVPWM仿真研究 | 第27-34页 |
| 3.4.1 RFOC的基本理论 | 第27-28页 |
| 3.4.2 SVPWM控制技术 | 第28-30页 |
| 3.4.3 SVPWM仿真实现 | 第30-34页 |
| 3.5 本章小结 | 第34-35页 |
| 第四章 系统硬软件的设计与实现 | 第35-51页 |
| 4.1 系统结构与主电路设计 | 第35-38页 |
| 4.1.1 系统方案 | 第35-37页 |
| 4.1.2 主电路原理 | 第37页 |
| 4.1.3 主电路器件参数选择 | 第37-38页 |
| 4.2 外围电路设计 | 第38-46页 |
| 4.2.1 控制电路设计 | 第38-41页 |
| 4.2.2 驱动电路设计 | 第41-43页 |
| 4.2.3 测速与AD采样电流采样电路 | 第43-46页 |
| 4.3 系统软件结构 | 第46-48页 |
| 4.4 实验结果分析 | 第48-50页 |
| 4.5 本章小结 | 第50-51页 |
| 第五章 总结与展望 | 第51-52页 |
| 5.1 总结 | 第51页 |
| 5.2 展望 | 第51-52页 |
| 参考文献 | 第52-55页 |
| 致谢 | 第55-56页 |
| 攻读学位期间发表的学术论文 | 第56页 |
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