紡機專用矢量變頻調(diào)速系統(tǒng)的研究與開發(fā).pdf

1、中國具有世界最大的紡織產(chǎn)品生產(chǎn)能力，市場范圍遍及全球，產(chǎn)業(yè)規(guī)模龐大。紡機行業(yè)是變頻器應用較多、使用密度較高的行業(yè)。目前，一般紡織企業(yè)中很少采用專門的紡織變頻器，更多采用的是通用V/F控制型變頻器，由于轉(zhuǎn)速精度受轉(zhuǎn)差率及負載的影響，很難精確控制電動機的實際轉(zhuǎn)速，難以滿足紡織工業(yè)中對電機頻繁起停、多段調(diào)速、精準定位等要求，且不具備設定紡織工藝等專用功能。本文針對以上情況，從交流感應電機的機理出發(fā)，研制高性能矢量控制算法，設計了以DSP為核心

2、的紡織專用的矢量變頻調(diào)速系統(tǒng)。 本文首先對三相異步感應電機進行了分析，說明其高階、非線性、強耦合、多變量的特點。通過與直流電機控制方式的比較，引入了矢量控制變頻調(diào)速技術。其基本思想是將三相交流感應電機模擬成直流電機進行控制，在基于轉(zhuǎn)子磁鏈定向的同步旋轉(zhuǎn)坐標系中把定子電流矢量分解為兩個分量：一個分量與轉(zhuǎn)子磁鏈矢量重合，稱為勵磁電流分量；另一個分量與轉(zhuǎn)子磁鏈矢量垂直，稱為轉(zhuǎn)矩電流分量。通過控制勵磁電流分量和轉(zhuǎn)矩電流分量的大小，實現(xiàn)像

3、直流電機一樣的磁場和轉(zhuǎn)矩的解耦控制。這一部分主要完成對交流感應電機的數(shù)學模型的探討，坐標變換等工作。 在分析矢量控制和電壓空間矢量脈寬調(diào)制的原理和實現(xiàn)方法的基礎上，完成了變頻器軟件和硬件設計。硬件上，以TMS320F2407為控制核心，智能功率模塊IPM作為功率主回路核心，通過電流和轉(zhuǎn)速檢測電路構(gòu)成閉環(huán)控制系統(tǒng)，并對保護電路進行了闡述；軟件上，所有的代碼都是基于CCS3.1編寫，并給出了各個程序模塊的流程圖。對樣機的實驗與調(diào)試表