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课程设计报告●系别：电气工程系●班级：铁自092●学号：200901350234●姓名：蔺军●指导老师：严俊目录第一章交直流调速技术发展概况 (1)1.1调速系统 (1)1.2直流调速系统概况 (1)1.3交流调速系统概况 (1)第二章异步电动机结构及工作原理 (2)2.1 异步电动机结构 (2)2.2 异步电动机工作原理 (3)2.3 异步电动机运行的机械特性 (6)第三章异步电动机变频调速系统介绍 (7)3.1 异步电动机调速方法 (7)3.2 变频调速的基本原理 (8)3.3 变频器分类及其工作原理 (12)第四章脉宽调制（PWM）控制技术 (14)4.1正弦波脉冲宽调制（SPWM）控制技术 (16)4.2 SPWM 控制信号产生的方法 (18)4.3 电流滞环跟踪PWM控制技术 (20)4.4 电压空间矢量PWM控制技术 (21)第五章转速开换的异步电动机变压变频调速系统 (23)5.1 转速开换的异步电动机变压变频调速系统结构图 (23)5.2 数字控制IGBT-SPWM变频调速.............................................. .245.3 系统软件设计 (27)第六章课程结业总结 (28)第一章直交流电动机调速技术的发展概况1.1什么是调速控制系统调速控制系统；是指通过对电动机的控制将电能与机械能进行转换，并控制工作的机械按给定的云感动规律运行的装置。
1.2 直流调速技术概况：由于直流调速系统具有良好的启动、制动、正反转及调速性能，特别是混合动力及纯电动汽车的推广和中小型发电机的使用，使得用词无刷等直流电动机怒前占重要地位。
同时由于直流电动机电枢和磁场能够独立进行励磁，而且转速和输出转矩是对可控电压（或电流）励磁的线性函数，因此，容易实现各种直流电动机调速控制系统，也容易实现对目标控制的“最佳化”。
直流电动机调速的发展经历了功率器件GTO GTR P-MOSFET IGBT和MCT等电力电子元件的发展，简化了控制电路的体积和重量。
第三节交流传动机车的控制系统对于铁路牵引，要求传动系统按照一定的控制方式（如恒力矩和恒功率）运行，同时又要不断地进行加速或减速。
为了保证机车牵引系统有较高的静态控制精度和动态稳定性，机车上通常采用闭环控制系统在任何一个传动系统中，速度和转矩值通常被认为是两个重要的被调量。
控制转矩，有两种方法：一种是由相关联的其它物理量作为给定信号，并检测这些量的实际值作为反馈信号（如电压、定子电流和转差频率），来有效地控制电机的转矩；另一种是利用检测的或计算的转矩作为反馈信号，与给定的转矩作比较，产生转矩调节器的输入信号，来直接控制传动系统的转矩。
前者已广泛的应用在各种交流传动机车和动车组上；后者也称为直接力矩控制，它是迄今为止最佳的控制方法，已经在机车上采用。
交直交变频调速系统经过近十多年来的发展，出现了许多形式，例如，电压、频率协调控制的变频调速系统，转差频率控制的变频调速系统，谐振型变频调速系统，矢量控制的变频调速系统和直接转矩控制的变频调速系统等。
一、转差频率控制的交流传动系统目前，在铁路牵引的交流传动系统中，大都采用脉宽调制（PwM）逆变器，这种逆变器的特点在于：当控制系统给定电压***和频率***时，PWM信号生成单元控制逆变器的输出总能保证电动机气隙磁通******接近恒值，这就满足了关于恒磁通控制的要求。
根据****，转矩T 只取决**的值，如果系统能合适的控制**以及**随**的变化规律，就能使电动机按照要求的运行方式控制力矩。
如图***所示的系统控制结构，是已经在一些机车和动车组上采用的实例。
从基本特征来看，它是一种由电压型逆变器供电并具有电流反馈的转差闭环的双闭环控制系统。
从司机室送出的给定转矩**信号，一路通过**函数发生器产生给定的转差频率**，它与反馈的转速信号**相加得********（牵引）或想减得******（再生制动），确定了逆变器输出电压频率。
考虑到恒转矩对磁通****的要求，系统中设置了一个电压函数发生器，其函数关系为，***是考虑零速度附近对定子绕组压降的补偿。
