交流变频调速系统功率因数提高仿真研究

发布时间：2017-07-15 19:27

  本文关键词：交流变频调速系统功率因数提高仿真研究

  更多相关文章： 双PWM整流器 单位功率因数 直流电流控制 SVPWM

【摘要】：随着工业自动化的快速发展,异步电机的使用范围也逐步扩大,大约1/3的电量消耗在驱动风机,水泵,压缩机等电机设备上,电机作为耗电非常大的设备,如何提高电机对电能的利用率,在当下能源紧缺的今天具有十分重要的经济意义。近年来随着变频技术的发展,使得异步电机的应用更为广泛,有着直流电机无法比拟的优势。现如今交流变频调速已成为异步电机应用最为普遍及发展前途的调速方法,具有起动电流小,调速范围较大,节电效果好的优良特点。虽然变频调速有诸多优点,但也存在一些问题,网侧电流的高次谐波含量大,不仅降低了电能质量,还会使电机发热,增加额外损耗。在传统变频器的整流环节,大多采用简单的不控整流或相控整流。存在不可控,调压范围有限,功率因数低,能量无法回馈的缺点。双PWM变频调速系统,引进PWM整流代替传统整流,以善网侧电流波形为目的,降低其中的高次谐波,提高功率因数,节约能源。双PWM变频调速系统包含整流与逆变两部分,两者在控制上均采用PWM技术。由于变频调速技术相对已经较为成熟,本文主要针对PWM整流进行深入分析。本文整流部分以三相电压源型PWM整流器(VSR)作为研究对象,首先介绍和分析了其拓扑结构,然后推导出三相VSR在三相静止(a,b,c)坐标系和两相(d,q)旋转坐标系下的数学模型；介绍了三相电压型PWM整流器的直接电流控制,本文主要针对直接电流控制的三种控制策略,即滞环电流控制,固定开关频率的电流控制以及同步矢量PID控制展开论述；为研究三种电流控制策略在双PWM变频调速系统中的性能,本文分析各自的控制原理并设计搭建直流侧电压为600V的仿真模型,作为后续的PWM逆变器提供直流电压输入。矢量控制是目前交流电动机的先进控制方式,因此PWM逆变部分采用SVPWM控制的异步电机调速策略。仿真部分,先进行PWM整流带电阻负载仿真,然后再进行双PWM联合仿真,分析不同电流控制策略下的相电压,相电流及直流电压在电机启动和加速时的响应情况。
【关键词】：双PWM整流器 单位功率因数 直流电流控制 SVPWM
【学位授予单位】：长江大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TM921.51
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-7
• 第1章 绪论7-12
• 1.1 课题研究背景及意义7-8
• 1.2 国内外研究现状与发展趋势8-11
• 1.3 本课题的研究内容11
• 1.4 本章小结11-12
• 第2章 双PWM交流变频调速系统12-15
• 2.1 双PWM交流变频调速系统简介12-13
• 2.2 双PWM交流变频调速技术的发展与现状13-14
• 2.3 本章小结14-15
• 第3章 PWM逆变变频调速技术15-33
• 3.1 交流异步电机的数学模型15-18
• 3.2 变频调速基本理论18-22
• 3.3 变频调速的矢量控制技术22-26
• 3.4 SVPWM控制技术26-32
• 3.5 本章小结32-33
• 第4章 三相电压型PWM整流器33-51
• 4.1 单相电压型PWM整流器基本原理33-34
• 4.2 三相PWM整流数学模型34-38
• 4.3 三相电压型整流器控制策略分析38-42
• 4.4 三相电压型整流器双闭环控制系统设计42-45
• 4.5 主电路参数设计45-50
• 4.6 本章小结50-51
• 第5章 双PWM变频仿真及分析51-72
• 5.1 PWM整流器仿真51-60
• 5.2 SVPWM变频调速仿真60-62
• 5.3 双PWM变频调速仿真62-71
• 5.4 本章小结71-72
• 第6章 总结与展望72-73
• 致谢73-74
• 参考文献74-80
• 个人简介80-81

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 孙力,鲍健,高立新,许高建;交流变频调速的原理及实现[J];量子电子学报;2001年02期

2 孔原子;交流变频调速在工业应用中的探讨[J];长沙电力学院学报(自然科学版);2001年02期

3 孟华;;交流变频调速方式及选择[J];机械管理开发;2006年04期

4 罗杰华;;交流变频调速在专用设备中的应用[J];机电工程技术;2006年07期

5 马丽英;;浅议交流变频调速技术[J];煤;2008年12期

6 陈政石;张伟;张翼成;;一种全数字控制的节能型交流变频调速试验系统研究[J];化工自动化及仪表;2008年06期

7 马竹梧;;交流变频调速在钢铁工业中的进展、问题与展望[J];电气工程应用;2008年01期

8 赵钢;;交流变频调速的优势与应用[J];黑龙江科技信息;2009年33期

9 刘俊;甘秋萍;谢诗;莫仁俊;;交流变频调速与液压流量间的特性分析[J];预应力技术;2012年03期

10 王兴亚;;交流变频调速传动的概况及发展动向[J];电气工程应用;1988年04期

中国重要会议论文全文数据库 前5条

1 王占奎;;交流变频调速的发展和应用[A];电气技术发展综述[C];2004年

2 申颖;王潍;;交流变频调速原理及其在自动配煤系统中的应用[A];首届全国称重技术研讨会论文集[C];1999年

3 祁世发;孙雅玲;黎祟彬;;大型交流变频调速同步电机绝缘体系及应用[A];第八届全国绝缘材料与绝缘技术学术会议论文集[C];2002年

4 刘征;韩梅;武中华;;交流变频调速节能方法在泵控制上的应用[A];2013年全国冶金能源环保生产技术会论文集[C];2013年

5 崔平;翁正新;谢剑英;;基于1336交流变频器的马达变速控制实验开发[A];05'中国自动化产业高峰会议暨中国企业自动化和信息化建设论坛论文集[C];2005年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 张明;全数字大功率交流变频调速在轧机系统的应用研[D];青岛理工大学;2015年

2 石雄;交流变频调速系统功率因数提高仿真研究[D];长江大学;2016年

3 钟贵烈;开放型交流变频调速实验平台的研究[D];哈尔滨工业大学;2009年

4 徐立娟;双CPU结构的交流变频调速控制装置设计与开发[D];中南大学;2008年

5 蔡准;三电平交流变频调速矢量控制若干问题的研究[D];南京航空航天大学;2012年

6 高婷;基于直接转矩控制的交流变频调速实验平台的研究[D];哈尔滨工业大学;2010年

7 王涛;交流变频调速技术在位能负载上的应用[D];吉林大学;2010年

8 韩景薇;基于空间矢量调制的DTC交流变频调速实验平台研究[D];哈尔滨工业大学;2012年

9 武丽晓;基于FPGA的SVPWM系统设计及Simulink仿真[D];河北大学;2014年

10 高丽丽;PLC控制交流变频调速电梯系统的研究[D];山东科技大学;2003年

，

本文编号：545419