基于效率優(yōu)化控制的感應(yīng)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的研究.pdf

1、感應(yīng)電動(dòng)機(jī)由于其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，價(jià)格低廉和可靠性高而被廣泛應(yīng)用在工業(yè)、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域，其數(shù)量在電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)系統(tǒng)應(yīng)用中占有相當(dāng)大的比例。在實(shí)際應(yīng)用中，大多數(shù)感應(yīng)電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)系統(tǒng)往往處于輕載或空載狀態(tài)，導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)功率因數(shù)小、效率低、電能浪費(fèi)嚴(yán)重。因此如何提高感應(yīng)電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)行效率是電機(jī)行業(yè)普遍關(guān)心的課題。
　　本文首先以在寬負(fù)載范圍內(nèi)提高感應(yīng)電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)系統(tǒng)效率為出發(fā)點(diǎn)，通過(guò)理論分析，深入研究了感應(yīng)電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)系統(tǒng)的能耗關(guān)系及輕載時(shí)調(diào)壓節(jié)能的運(yùn)行

2、原理。在建立的感應(yīng)電動(dòng)機(jī)穩(wěn)態(tài)數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)上推導(dǎo)了效率和功率因數(shù)隨轉(zhuǎn)子角頻率及轉(zhuǎn)差角頻率之間的變化關(guān)系，并得出了效率與功率因數(shù)之間的變化規(guī)律。然后在追求效率最優(yōu)化的原則下針對(duì)不同負(fù)載及不同轉(zhuǎn)速情況作了最優(yōu)效率分析。
　　論文對(duì)恒功率因數(shù)控制的方法進(jìn)行了分析研究。從原理上講，該方法簡(jiǎn)單易行，便于實(shí)現(xiàn)，但研究結(jié)果表明恒功率因數(shù)控制并不能保證效率最優(yōu)。因?yàn)樵谡麄€(gè)速度變化范圍內(nèi)電機(jī)運(yùn)行效率最大時(shí)所對(duì)應(yīng)的功率因數(shù)不是恒定的，因此恒功率因數(shù)控

3、制只能是近似效率最優(yōu)控制。為了解決上述問(wèn)題，本文給出了一種計(jì)算感應(yīng)電動(dòng)機(jī)最佳功率因數(shù)曲線的方法，并以此提出了功率因數(shù)最優(yōu)的調(diào)壓節(jié)能控制策略。
　　依據(jù)此控制策略，文中應(yīng)用MATLAB/Simulink工具對(duì)系統(tǒng)各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行了建模，針對(duì)不同轉(zhuǎn)速及負(fù)載情況進(jìn)行了仿真分析，得到了與理論分析一致的仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果。在仿真分析的基礎(chǔ)上，合理劃分系統(tǒng)各功能模塊，搭建了以DSP和智能化功率模塊IPM為核心的基于效率優(yōu)化控制的感應(yīng)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平