異步電機(jī)矢量控制變頻技術(shù)的研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、碩士學(xué)位論文異步電機(jī)矢量控制變頻技術(shù)的研究與實(shí)現(xiàn)ResearchandRealizationofVectorControlVariableFrequencyTechnologyforInductionMotor學(xué)號(hào)：21109155完成日期：201458大連理工大學(xué)DalianUniversityofTechnology大連理工大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要變頻調(diào)速技術(shù)是企業(yè)節(jié)能減排、改善工藝流程、提高生產(chǎn)效率的主要技術(shù)之一。隨著電力電子器件、微

2、處理器以及交流電機(jī)控制理論的持續(xù)發(fā)展，變頻調(diào)速技術(shù)還將會(huì)取得巨大進(jìn)步。研究和開(kāi)發(fā)高性能的矢量控制變頻調(diào)速系統(tǒng)對(duì)于提高異步電機(jī)的調(diào)速范圍、調(diào)速精度以及動(dòng)態(tài)響應(yīng)能力均具有重要意義。首先對(duì)變頻調(diào)速技術(shù)的發(fā)展和現(xiàn)狀，以及異步電機(jī)調(diào)速策略進(jìn)行了介紹。從異步電機(jī)數(shù)學(xué)模型入手，通過(guò)坐標(biāo)變換原理簡(jiǎn)化電機(jī)模型，采用轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)定向技術(shù)和無(wú)速度傳感器技術(shù)構(gòu)建了異步電機(jī)矢量控制調(diào)速系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。在該系統(tǒng)中，引入改進(jìn)電壓模型法準(zhǔn)確觀測(cè)轉(zhuǎn)子磁鏈的幅值和相位，并使用PI自

3、適應(yīng)速度估算方法準(zhǔn)確獲得轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速。為使電機(jī)在起動(dòng)、制動(dòng)以及速度或負(fù)載大范圍突變時(shí)具有良好的動(dòng)態(tài)響應(yīng)能力，通過(guò)調(diào)節(jié)器的設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了電流和速度閉環(huán)系統(tǒng)的校正。闡述了電壓空間矢量調(diào)制的原理，并給出了其實(shí)現(xiàn)過(guò)程，在此基礎(chǔ)上，對(duì)逆變器死區(qū)效應(yīng)進(jìn)行了分析，通過(guò)校正基本電壓矢量作用時(shí)間進(jìn)行了死區(qū)補(bǔ)償。針對(duì)電機(jī)參數(shù)的變化對(duì)無(wú)速度傳感器矢量控制系統(tǒng)的影響，利用變頻器自身資源，通過(guò)SVPWM技術(shù)控制逆變器向異步電機(jī)施加直流或者交流信號(hào)激勵(lì)，通過(guò)檢測(cè)和處理響

4、應(yīng)信號(hào)獲得較精確的電機(jī)參數(shù)。在研究了系統(tǒng)模型和系統(tǒng)構(gòu)建方法后，詳細(xì)介紹了以DSP為控制核心的矢量控制變頻器的硬件組成結(jié)構(gòu)，并給出系統(tǒng)各部分軟件實(shí)現(xiàn)流程。最后，在所搭建的變頻器實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上進(jìn)行了各項(xiàng)性能和功能測(cè)試，實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明所設(shè)計(jì)的矢量控制變頻器具有良好的控制性能，與傳統(tǒng)的通用型變頻器相比，該設(shè)計(jì)使異步電機(jī)擁有更加良好的調(diào)速范圍、動(dòng)態(tài)響應(yīng)能力和抗干擾能力。關(guān)鍵詞：異步電機(jī)；矢量控制；變頻器；無(wú)速度傳感器；電壓空間矢量；死區(qū)補(bǔ)償；參數(shù)辨識(shí)；