变频调速系统设计可以分为两个重要部分

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变频调速系统设计可以分为两个重要部分,软件设计与硬件设计。本设计首先简要阐述ﻫ了变频调速的基础技术,SPWM理论及常用的设计方法等。然后对变频调速的硬件做了系

统电路地描述。对整个系统的主电路、控制电路、各种保护电路及控制实现的软件都进行了ﻫ系统的分析。主电路部分给出了整流、滤波、逆变器等器件各个环节的参数的计算。控制电ﻫ路采用TMS320F2812、显示电路、输入电路、检测电路等,并配备了系统保护电路。在硬ﻫ件电路的基础上,用MATLAB工具对系统进行了开环和闭环系统的SPWM仿真。仿真实

验结果表明,这些设计使系统能够可靠工作,运行状态良好,达到了设计目的。最后给出了

各个软件设计的系统流程图。ﻫ关键词:变频调速,正弦波脉宽调制,IPM,智能功率模块,SPwM,TMS320F2812

4一

Summary

-ﻫThevariable

speed

Callﻫbedivided into twoﻫimportant parts:soft designﻫand

hardwareﻫdesign.The

designfirstly explainsﻫthebasicﻫtechniques.ofﻫthe variable

speed,thetheory

and

method

of theSPWM.Then the

majorﻫhardwarecircuit is

introduced,EspecillyﻫTMS320F2812 andIPM.Theﻫcalculation aboutﻫparameterﻫis

madein theﻫmajorﻫcircuit.At the same time the

security

of the circuit wasﻫequipped.ﻫDSPwasﻫregarded

as the controller core of the SPWM.We establishﻫa

system

modelﻫwhichcontrol

system speed open

and closeﻫloop

with SPWM,wesimulate andﻫanalyze

the controlﻫsystem through

MATLAB.The

simulation results demonstrate that it isaﻫhigh

value to

popularizeﻫandﻫapplyﻫtheﻫcontrolling system.Final ly

The

designﻫalso

gaveﻫthe flow chart about the softﻫdesign.ﻫKeyﻫword:varibl e

freqency adjusting speed,,IPM,SPWM

PowerﻫSupply

Module

TMS320F2812,ﻫ5贵州大学硕士学位论文ﻫ附:学位论文原创性声明和关于学位论文使用授权的声明

原创性声明ﻫ本人郑重声明:所呈交的学位论文,是本人在导师的指导下, 独立进行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外,本ﻫ论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。ﻫ对本文的研究曾做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确ﻫ方式标明。本人完全意识到本声明的法律责任由本人承担。

论文作者签名:也是垒

El 期:ﻫ2QQ涩生≤旦

关于学位论文使用授权的声明

本人完全了解贵州大学有关保留、使用学位论文的规定,同ﻫ意学校保留或向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子ﻫ版,允许论文被查阅和借阅;本人授权贵州大学可以将本学位论ﻫ丈的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、ﻫ缩印或其他复制手段保存论文和汇编本学位论文。ﻫ(保密论文在解密后应遵守此规定)

论文作者签名:德题导师签名:鞋日霸:贵州大学硕士学位论文

1.1交流调速的意义ﻫ电动机及其控制在国民经第一章交流调速的发展ﻫ

济中起着重要作用。无论是在工农业生产、运输、国防宇航、ﻫ医疗卫生、商务与办公设施还是日常生活中的家用电器,都广泛地使用各种各样的电动机。

电动机是电能应用的主要形式,是应用最广泛到机械能的变换装置,世界上超过60%的发电

量用于驱动各种各样的以电动机的为基础的电力传动装置与系统。其中许多的机械有着调速

的要求,如车辆、机床、造纸机械、纺织机械等等。另一类设备如风机、水泵等节约电能也ﻫ需要调速。为了减少运行的损耗,满足生产工艺等要求为目的,需要对电动机进行调速控制。ﻫ鉴于直流传动具有优越的调速性能,高性能可调速系统一般采用直流电动机。在过去,ﻫ直流电动机调速系统占据主导地位。但是直流电动机本身在机构上存在严重的问题,它的机ﻫ械接触式换向器不但结构复杂、制造复杂、生产周期长、价格昂贵;而且运行中容易产生火ﻫ花,以及更换机械强度不高,电刷易于磨损等,在运行中需要有经常性的维护,同时对环境

的要求也比较高,不能使用于化工、矿山等周围环境中,如有粉尘、腐体和易燃、易爆气体ﻫ的场合:即便应用在车辆牵引上,也感到维护检修不便,特别是由于换向问题的存在,直流ﻫ电动机无法做成高速大容量的机组,目前高速直流电动机所能做到的最大容量只有400千瓦ﻫ左右,低速的也只能做到几千千瓦,容量较大的直流电机往往要做成双电枢,远远不能适应ﻫ现代生产向高速大容量化发展的要求。众所周知,直流

他励电动机是一种控制性能非常优越

的电动机,因为于几何中性线上,电机的励磁回路所产生的励磁电流与电枢回路所产生的电ﻫ枢电流在空间是相互垂直的。若不考虑磁路饱和的影响,它们之间没有耦合关系,互不影响,ﻫ可以分别独立进行调节,所以它调速方便,只要改变电机的输入电压电流,就可以在宽广的

范围内实现无级调速,而且在磁场一定的条件下它和电枢电流成正比,它的转矩易于控制,ﻫ因此直流电动机调速系统比较容易得到良好的动态特性,所以过去直流电动机调速系统一直

在变速传动领域中占主导地位。而交流电机早在十九世纪八十年代中期就己问世,由于它具ﻫ有消耗原料少、制造成本低、结构牢固、运行安全可靠、环境适应性强以及易于向高压、高ﻫ速度和大容量方向发展等特点,迅速得到广泛的应用。这种所谓的不变速系统是指交流电机

本身不进行调速,而为了达到对整个系统的控制又不得不采用其它的措施进行调速,从而白

自消耗了大量的电能。这样,如何从本质上改变交流电机调速控制特性,使之具有直流电机ﻫ1贵州大学硕士学位论文ﻫ的调速性能,便成为近几十年来电气传动研究工作者努力研究的主要课题之一。

交流调速系统具有以下几个主要优点:交流电动机的价格远低于直流电动机,而且结构ﻫ简单、重量轻、制造方便、坚固耐用、可靠性和运行效率高,不易出故障,维修工作量小;

使用场合没有限制,在恶劣的甚至是含有易燃易爆性气体的环境中安全运行;单机容量远大ﻫ于直流电动机。正是由于交流电动机的这种优势,