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基于DSP的交流异步电动机变频调速技术研究

杨亮

   当今社会能源是人类赖以生存的重要物质基础,在已知的机械能、电能、热能、光能、化学能、核能等基本能源形式中,机械能是最基础的能源,而电能是目前使用、传输和控制最为方便的,也是人类研究充分的能源。在可以预见的将来,还没有哪一种能源能代替电能的地位。而电机正是这两种能量变换的转换器。 自电机产生以来,尽管电动机品种繁多,但最具典型意义的主要是两个:直流电动机和三相交流异步电动机。交流异步电机由于制造容易、结构简单,使用与维护方便,运行可靠、价格低廉,并具有比较满意的运行特性和较高的效率,在传动领域更为常见。 从目前电气传动应用技术发展方向来看,随着电力电子技术的不断发展,电气传动控制在现代工业中起着日益重要的作用。为了满足高性能、环保和节能的要求,自20世纪70至80年代以来,通过对交流调速控制技术的不断深入研究与改进,异步电机的交流调速控制系统以其显著的优点正逐步取代传统的直流调速系统,特别是本文论述的空间矢量变频调速技术更是具有优越的实用价值。交流变频调速技术的优越性主要体现在两个方面:一是节电显著;二是卓越的调速性能。 恒压频比控制(U/F)是通用变频器中最基础同时也是应用最广泛的一种控制方式,采用这种控制方式研制的变频器控制系统结构简单,成本低廉,适用于风机、水泵等运行状态的变化比较缓慢,对调速系统动态性能要求不高的场合。目前这种通用变频器的经济性和通用性得到市场的认可。 本文介绍了三相交流异步电动机基本工作原理、交流调速系统的发展概况、应用领域,阐述了交流电机的各种调速方法,以及交流调速系统的国内外研究现状。在基于TMS320LF2407A型DSP的基础上,采用恒压频比的控制方式和空间电压矢量调制方法构建了一个开环交流异步电动机变频调速系统,对其中一些主要的问题给予了理论分析并提出了实现的方法。 具体来说,本文主要论述了电压空间矢量(SVPWM)控制方法的一般理论。以三相交流异步电动机为控制对象,以TMS320LF2407A处理器为控制部件,采用智能功率模块PM25RSB120,通过SVPWM控制方法对交流电机实现恒压频比控制,设计了基于DSP的交流电机变频调速系统。试验表明,该系统控制性能和精度良好。……   
[关键词]:变频技术;交流异步电机;数字信号处理器;空间矢量调制;交流调速
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:安徽工程大学2010年