高压变频器无速度传感器矢量控制
本文选题:H桥级联高压变频器 切入点:参数离线辨识 出处:《北方工业大学》2017年硕士论文 论文类型:学位论文
【摘要】:高压电机具有功率大、惯性大的特点,是电机的一个重要分类,应用于机械工业、石油化工工业、发电厂等各种工业的一些特殊场合。而H桥级联型高压变频器作为高压电机的控制装置,负责实现高性能的变频调速控制,具有广阔的应用前景,成为近年来的研究热点。本文将结合工程项目实践,主要介绍基于H桥级联型高压变频器的无速度传感器矢量控制的研究,并提出一种改进的高压感应电机参数离线辨识方法,总结课题研究的各项性能的同时,相信可以为今后的进一步研究奠定基础。与普通的低压两电平逆变器平台相比,H桥级联型高压变频器输出电压的重构不易实现,且输出电压较高,高压电机的转动惯量较大,这些均是进行参数辨识和高性能变频调速控制的难点。针对以上分析,本文首先介绍了课题的相关重要背景知识,包括H桥级联型高压变频器的拓扑、调制策略、控制难点和研究现状。然后本文提出了一种改进的高压电机参数离线辨识方法,分析了当前感应电机参数离线辨识技术的应用现状,并对各种实现方法的优缺点进行对比说明,紧接着对感应电机的等效电路进行再分析引出本文方法,最后通过MATLAB仿真和实验验证对该方法进行总结。接着,本文重点介绍了高压变频器无速度传感器矢量控制研究。讲述了基于反电动势法的感应电机转子速度和磁链角的估计原理,详细介绍了矢量控制中电流调节器和速度调节器的工程设计方法,并引入了最新的复矢量电流调节器。讲述了高压变频器硬件实验平台,分析了该实验平台下感应电机无速度传感器矢量控制的实现难点、解决途径和存在的问题。最后,本文通过MATLAB仿真和实验验证了高压变频器实验平台下无速度传感器矢量控制的理论可行性,并由得到的实验数据分析了该变频调速控制的稳态、动态性能。
[Abstract]:High voltage motor has the characteristics of high power and inertia. It is an important classification of motor. It is used in machinery industry and petrochemical industry. The H bridge cascaded high voltage converter, as the control device of the high voltage motor, is responsible for realizing the high performance frequency conversion speed regulation control, and has a broad application prospect. This paper mainly introduces the research of speed sensorless vector control based on H-bridge cascaded high voltage inverter, and presents an improved off-line identification method for parameters of high voltage induction motor. At the same time, it is believed that it can lay a foundation for further research. Compared with the common low-voltage two-level inverter platform, the output voltage reconfiguration of the H-bridge cascaded high voltage inverter is not easy to realize. The high output voltage and the large moment of inertia of the high voltage motor are the difficulties of parameter identification and high performance variable frequency speed control. In view of the above analysis, this paper first introduces the important background knowledge of the subject. It includes the topology, modulation strategy, control difficulties and research status of H-bridge cascaded high-voltage inverter. Then, an improved off-line identification method for parameters of high-voltage motor is proposed. This paper analyzes the current application status of off-line identification technology of induction motor parameters, and compares the advantages and disadvantages of various realization methods, and then reanalyzes the equivalent circuit of induction motor to lead to the method of this paper. Finally, the method is summarized by MATLAB simulation and experimental verification. This paper focuses on the research of speed sensorless vector control of high voltage inverter, and describes the estimation principle of rotor speed and flux angle of induction motor based on backEMF method. The engineering design methods of current regulator and speed regulator in vector control are introduced in detail, and the latest complex vector current regulator is introduced. The difficulties, solutions and existing problems of speed sensorless vector control for induction motor under this experimental platform are analyzed. In this paper, the theoretical feasibility of speed sensorless vector control is verified by MATLAB simulation and experiment, and the steady and dynamic performance of the speed control is analyzed based on the experimental data.
【学位授予单位】:北方工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TM921.51
【参考文献】
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,本文编号:1568010
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