基于小电容变频调速系统的研究与设计
本文关键词:基于小电容变频调速系统的研究与设计 出处:《华中科技大学》2015年硕士论文 论文类型:学位论文
【摘要】:现在常用的变频调速系统一般都会使用电容值较大的电解电容,以此维持母线电压稳定。但是由于电解电容的特性,容易致使交流输入电流波形出现严重失真的现象,进而降低整个系统的功率因数,同时电解电容的使用寿命短,直接缩短了整个系统的可靠使用时间。如果母线使用薄膜小电容替代,系统能够避免上述问题。因此,本文研究了基于母线小电容拓扑结构的变频调速系统控制策略,采用永磁同步电机作为执行机构,进行了详细的研究分析和平台设计。论文首先分析了永磁同步电机的数学模型,利用坐标变换和前馈解耦结构实现电机两个电流分量的独立控制。然后基于磁场定向矢量控制,采用了适用于小电容的新弱磁控制算法,并在空间矢量脉宽调制方法的基础上,实现过调制算法;建立了小电容变频调速系统的电流环和速度环,并完成了各个PI调节器参数的设计;针对单相电源输入特性,给出了三种不同方法的单相锁相环技术,并进行了仿真对比实验。同时,还介绍了转子初始位置未知情况下的电机启动方法。搭建了小电容变频调速系统实验平台,分析并设计了控制电路,检测及故障保护,通讯和存储等硬件电路,基于TMS320F28335数字处理芯片进行软件程序设计,包含了初始化模块,主循环模块,中断服务模块以及通讯模块等的详细设计方案和程序流程图。最后,结合新的控制策略,构建了系统的仿真模型,进行了大量动态仿真实验和物理实验平台的调试,证明小电容变频调速系统具有较好的性能表现,验证系统设计的正确性。
[Abstract]:The current frequency conversion speed control system usually uses electrolytic capacitance with large capacitance value to maintain bus voltage stability. But because of the characteristics of electrolytic capacitance. It is easy to cause serious distortion of AC input current waveform, and then reduce the power factor of the whole system, at the same time, the service life of electrolytic capacitance is short. The reliable service time of the whole system is shortened directly. If the busbar is replaced by thin film small capacitance, the system can avoid the above problems. In this paper, the control strategy of variable frequency speed control system based on the topology of busbar small capacitance is studied. Permanent magnet synchronous motor (PMSM) is used as the actuator. Detailed research and platform design are carried out. Firstly, the mathematical model of permanent magnet synchronous motor (PMSM) is analyzed. The coordinate transformation and feedforward decoupling structure are used to realize the independent control of the two current components of the motor. Then based on the field-oriented vector control a new weak magnetic field control algorithm suitable for the small capacitance is adopted. Based on the space vector pulse width modulation (SVPWM) algorithm, the over-modulation algorithm is implemented. The current loop and speed loop of the small capacitance variable frequency speed regulation system are established, and the parameters of each Pi regulator are designed. According to the input characteristics of single-phase power supply, three different methods of single-phase phase-locked loop (PLL) technology are presented, and the simulation experiments are carried out. The paper also introduces the starting method of the motor under the condition of unknown initial position of the rotor, builds the experimental platform of the small capacitance frequency conversion speed regulation system, analyzes and designs the control circuit, detection and fault protection, communication and storage and other hardware circuits. Software program design based on TMS320F28335 digital processing chip, including initialization module, main cycle module. The detailed design scheme and program flow chart of interrupt service module and communication module etc. Finally, combined with the new control strategy, the simulation model of the system is constructed. A large number of dynamic simulation experiments and physical experimental platform debugging have been carried out, which prove that the small capacitance frequency conversion speed regulation system has better performance and verify the correctness of the system design.
【学位授予单位】:华中科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:TM921.51
【相似文献】
相关期刊论文 前10条
1 祁文钊;;浅析提高变频调速系统品质的方法[J];电气传动;1995年04期
2 张焕武;锅炉给粉变频调速系统[J];电工技术杂志;2000年12期
3 孙文焕,程善美,董玮,秦忆;现场可编程逻辑器件在变频调速系统中的应用[J];电气传动;2001年01期
4 邓昌奇;变频调速系统的测试监控装置[J];四川轻化工学院学报;2001年03期
5 李光举;变频调速系统的性能指标[J];邢台职业技术学院学报;2001年03期
6 苗晓红;多单元同步传动变频调速系统在涤纶短纤后处理联合机上的应用[J];郑州工业高等专科学校学报;2001年03期
7 王军,孙淑静,张庆新;变频调速系统的常见问题及解决办法[J];中小型电机;2002年01期
8 胡静;大功率变频调速系统[J];电气时代;2002年12期
9 周志敏;变频调速系统设计中问题分析[J];能源技术;2002年02期
10 周红波;一种单片机控制的变频调速系统设计[J];微计算机信息;2002年06期
相关会议论文 前10条
1 刘凤辉;;变频调速系统的发展现状与前景展望[A];电子玻璃技术交流会论文集[C];2006年
2 ;高效节能变频调速系统[A];电子信息节能技术与产品推广应用专集[C];2009年
3 姜朴;张晶;;《低压测量电器在变频调速系统中的应用与选择》[A];中国电工技术学会低压电器专业委员会第十一届学术年会论文集[C];2002年
4 蒋斌;;大型岸边集装箱起重机的全变频调速系统[A];上海物流工程学会2003’论文集[C];2003年
5 李国伟;;变频调速系统分析与比较[A];2004年中国造纸学会新闻纸专业委员会学术年会论文及报告汇编[C];2004年
6 左斌;;大厦中央空调变频调速系统的原理与方案的选择[A];增强自主创新能力 促进吉林经济发展——启明杯·吉林省第四届科学技术学术年会论文集(上册)[C];2006年
7 干永革;周超;赵雨;李崇坚;;大功率中压变频调速系统的研制[A];第11届全国电气自动化电控系统学术年会论文集[C];2002年
8 白晶;赵弘;;基于鲁棒内模原理实现的高性能变频调速系统[A];中国自动化学会全国第九届自动化新技术学术交流会论文集[C];2004年
9 史琴;庄圣贤;董行健;;架线式机车变频调速系统研究[A];2006中国电工技术学会电力电子学会第十届学术年会论文摘要集[C];2006年
10 丁永汀;杨波;吴健锋;;聚酯装置变频调速系统[A];第11届全国电气自动化电控系统学术年会论文集[C];2002年
相关重要报纸文章 前6条
1 记者 杨栋;省变频调速系统及技术重点实验室在我市立项建设[N];天水日报;2010年
2 九枫;大功率变频调速系统项目通过鉴定[N];中国有色金属报;2005年
3 毛丽新;北京铁道大厦节能年年都有新进展[N];人民铁道;2007年
4 苏敏 何文生;超额完成年度生产任务[N];中国石化报;2011年
5 卢燕青;大功率交交变频调速系统实现创新[N];科技日报;2006年
6 山西 杨德印;变频器在电梯运行中的参数设定[N];电子报;2013年
相关博士学位论文 前4条
1 李洁;高性能变频调速系统若干关键技术问题研究[D];西安理工大学;2006年
2 庄圣贤;无传感速度伺服矢量变频调速系统的研究[D];电子科技大学;1999年
3 赵相宾;基于静止变频调速系统的抽水蓄能机组起动研究[D];天津大学;2007年
4 崔博文;电动机变频调速系统故障检测与诊断技术研究[D];西北工业大学;2002年
相关硕士学位论文 前10条
1 王涛;变频调速系统电机端过电压机理及建模研究[D];浙江大学;2015年
2 郑博;三状态Markov链在随机SVPWM技术中的研究[D];广西科技大学;2015年
3 曾小凡;基于单DSP的双PWM变频调速系统的研究[D];东北大学;2014年
4 陈鑫;六脉波双变量交交变频调速系统最佳压频比控制策略研究[D];河南理工大学;2015年
5 赵春晓;基于变频调速系统的冷却塔风机优化节能研究[D];天津科技大学;2015年
6 姜子健;大功率变频调速系统传导电磁干扰研究[D];中国矿业大学;2016年
7 沈裕强;TC5613A塔机回转变频调速系统控制技术研究[D];湘潭大学;2016年
8 陈鹏;采煤机变频调速系统研究与关键零件可靠性分析[D];辽宁工程技术大学;2015年
9 王安然;采煤机变频调速系统及关键零件力学特性研究[D];辽宁工程技术大学;2014年
10 刘伟;BST-6播种机试验台变频调速系统设计与研究[D];山西农业大学;2016年
,本文编号:1410814
本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/dianlilw/1410814.html