基于电压空间矢量的软起动器研究

发布时间：2017-12-04 11:18

  本文关键词：基于电压空间矢量的软起动器研究

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【摘要】：交流异步电机是重要的机电能量转换设备,在实际应用领域中,有相当一部分是要求带有一定负载的情况下起动,要求控制装置能够根据负载情况灵活地选择起动方式,这就需要研究如何在减小起动电流时提高其起动转矩。现有晶闸管软起动器与变频器在起动电机方面相比最大的区别在于起动转矩小但电流大,且起动转矩和起动电流非线性,造成这一现象的根本原因是现有的软起动器所依据的理论是电动机稳态数学模型的调压调速原理。针对以上问题,本文提出一种与现行的软起动器在根本上有所不同的控制策略。以变频调速为基础理论,以电压空间矢量原理为实现方法,并深入研究这种以定子磁链轨迹为控制手段和方法的软起动器控制策略。课题主要研究的内容有以下几个方面:(1)提出一种电压空间矢量软起动控制策略。对电压空间矢量控制策略在取自交流电网的某时段的正弦电压即正弦两相交变供电时的特性进行了理论研究。(2)使用了波形分析与计算相结合的方法,以工频三相电源的波形图和积分运算确定开关的触发时刻为基本路线,解析了一种六边形磁链轨迹控制的电压空间矢量控制策略的数学表达式。对电压空间矢量软起动器转子静止时电机定子电流动态和稳态下进行研究。通过建模仿真研究,验证了六边形磁链轨迹控制的电压空间矢量控制策略波形分析法和解析法的一致性和可行性。(3)完成了以电压空间矢量控制策略为基础,以Cortex-M3处理器为核心的六边形磁链轨迹控制的新型软起动器的硬件设计,详细描述了软起动器的硬件设计、软件设计,并且对其进行了测试。本文的实验样机,在经过技术完善和实验测试之后,测试结果表明:基于正弦波电压空间矢量的软起动器可以启动带有一定负载或较大惯性负载的电动机,而且电流保持在较小的值。并于2015年3月7日通过了咸阳市科技局组织的专家鉴定,鉴定意见认为该项目研制的基于空间电压矢量控制的新型晶闸管软起动器,显著提高了感应电机的起动转矩,减小了起动电流,达到了设计目标。
【学位授予单位】：陕西科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM573

【参考文献】

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本文编号：1250819