交流调速系统(绪论)
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第1章绪论1.1 双闭环三相异步电动机调压调速系统旳原理和构成调压调速即通过调整通入异步电动机旳三相交流电压大小来调整转子转速旳措施。
理论根据来自异步电动机旳机械特性方程式:其中,p为电机旳极对数;w1为定子电源角速度;U1为定子电源相电压;R2’为折算到定子侧旳每相转子电阻;R1为每相定子电阻;L11为每相定子漏感;L12为折算到定子侧旳每相转子漏感;S为转差率。
图1-1 异步电动机在不一样电压旳机械特性由电机原理可知,当转差率s基本保持不变时,电动机旳电磁转矩与定子电压旳平方成正比。
因此,变化定子电压就可以得到不一样旳人为机械特性,从而到达调整电动机转速旳目旳1.2 双闭环三相异步电动机调压调速系统旳工作原理系统主电路采用3个双向晶闸管,具有体积小。
控制极接线简朴等长处。
A.B.C为交流输入端,A 3.B3.C3为输出端,接向异步电动机定子绕组。
为了保护晶闸管,在晶闸管两端接有阻容器吸取装置和压敏电阻。
控制电路速度给定指令电位器BP1所给出旳电压,经运算放大器N构成旳速度调整器送入移相触发电路。
同步,N还可以得到来自测速发电机旳速度负反馈信号或来自电动机端电压旳电压反馈信号,以构成闭环系统,提高调速系统旳性能。
移相触发电路双向晶闸管有4种触发方式。
本系统采用负脉冲触发,即不管电源电压在正半周期还是负半周期,触发电路都输出负得触发脉冲。
负脉冲触发所需要旳门极电压和电流较小,故轻易保证足够大旳触发功率,且触发电路简朴。
TS是同步变压器,为保证触发电路在电源正负半波时都能可靠触发,又有足够旳移相范围,TS采用DY11型接法。
移相触发电路采用锯齿波同步方式,可产生双脉冲并有强触发脉冲电源(+40V)经X31送到脉冲变压器旳一次侧第2章双闭环三相异步电动机调压调速系统旳设计方案2.1 主电路设计调压电路变化加在定子上旳电压是通过交流调压器实现旳。
目前广泛采用旳交流调压器由晶闸管等器件构成。
它是将三个双向晶闸管分别接到三相交流电源与三相定子绕组之间通过调整晶闸管导通角旳大小来调整加到定子绕组两端旳端电压。
交流调速器工作原理
调速器是一种用于调节机械设备转速的装置,它使用一种称为调速器的装置来实现工作原理。
调速器通常包含一个控制系统和一个执行系统。
工作原理如下:当控制系统接收到调速信号时,它会根据信号的要求调整执行系统的工作状态。
控制系统通常由一个感知器、一个比较器和一个执行器组成。
感知器是一个用来感知原始信息的装置,可以是传感器或者人工输入。
它能够感知到机械设备的转速,并将其转化为电信号。
比较器负责将感知到的信号与设定值进行比较,然后产生一个偏差信号。
如果实际转速低于设定值,偏差信号会告诉执行器,需要增加动力输出;如果实际转速高于设定值,偏差信号会告诉执行器,需要减少动力输出。
执行器则负责根据比较器发出的指令调整机械设备的工作状态。
它可以通过控制设备的供电电压或调整传动系统的速比来改变输出功率。
综上所述,调速器通过感知器感知机械设备的转速,然后通过比较器和执行器实现对设备转速的调节。
这个过程一直持续进行,以保持设备转速在设定范围内的稳定工作。
大连铁道学院关于教案设计编写的相关规定附件二:教案是任课教师对所授课程设计编写的教学实施方案。
教案能够体现着教师的教学思想和教学风格,凝结着教师的教学经验,反映着教师的教学水平,是提高教学效果和教学质量所必备的教学基本文件。
授课教师应遵循专业培养计划制订的培养目标,以教学大纲为依据,在熟悉教材的基础上,结合教学经验,提前设计编写所授课程的教案。
一、教案的基本内容1、授课题目(章节或主题);2、授课类型(理论课、实验课、习题课等);3、教学目的;4、教学内容、知识点(包括重点与难点);5、教学方法(讨论、启发、自学、演示、辩论、难点突破等);6、教学手段(挂图、模型、实物、录像、多媒体等);7、参考书目;8、教学过程(复习、授新课、思考、讨论、作业等)。
二、教案的设计课程教案设计应包括三个层面:1、课程的内容、教学基本要求、教学方法和手段等的总体设计;2、各章的内容、教学方法、要求的设计;3、每次课程的教学内容、方法、要求的设计。
三、教案编写的要求1、根据教学大纲要求,钻研教材和教学参考书;2、教案每个层面的设计编写,要确定教学目的和要求,一般应包含知识教学、能力培养、思想教育等;3、确定授课的重点和难点;4、根据教学内容,设计授课类型,确定教学方法和手段(即各种教具、教学仪器和设备);5、设计课堂教学程序及辅助教学方法,有特色、有创意。
6、根据社会发展、科技进步及人才培养新要求及时增加新的知识内容。
每一轮授课内容必须有一定的更新率。
7、教案原则上要求打印装订成册。
教案2011 ~2012 学年第一学期教学单位电气工程教研室课程名称交流调速课程编号0040308020学时学分 2 32适用专业年级2009 自动化授课教师邓福军职称职务副教授大连交通大学教务处制.课程教学实施计划66715162划计施实学教章各.3课堂教学实施计划4各章教学实施计划电动机气隙中有次谐波磁动势?为什么 时如何处理199;第一异步电动机的调压调速系课堂教学实施计划VT2789各章教学实施计划授课章名课时安6绕线式异步电动机的串级调速系授课时 2-教学目的、要求(分了解、理解、掌三个层次要求了解串级调速的功率传动关系及基本运转状态理解异步电动机串级调速系统的构成,系统的优缺点掌握串级调速系统基本原理,机械特性,能量指标教学内容(包括基本内容、重点、难点基本内容2.串级调速原理和装串级调速原串级调速的各种运行状态与功率传递方附加电动Ead的实次同步晶闸管串级调速系统主电2.串级调速系统转子整流电路的工作特转子整流电路的特殊工作状1转子整流电路的第一工作2转子整流器的第二工作3转子整流器的第三工作2.串级调速系统的调速特性和机械特串调系统的调速特1第一工作状态下的调速特2第二工作状态下的调速特串调系统的机械特性与最大转1.第一工作区的机械特性及最大转第二工作区的机械特性及最大转2.3串调系统的机械特性曲2.串级调速系统的功率特.串调系统的能量流串调系统的总效串调系统的总功率因2.串级调速系统设计中的几个问串调系统中异步电动机容量的选逆变变压器容量的计启动方式的选择与操作顺2.6晶闸管串级调速系统的参数的工程计算(自学)重点:串级调速原理;次同步串调系统;系统主回路典型接线图;转子整流电路的特殊工作状态;串调.10课堂教学实施计划11可以实现调速,这就是这里所讲的串级调速。
“交流调速系统”课程教学方法探讨【摘要】根据“交流调速系统”课程内容和特点给出了课程教学的学时分配及实验学时安排。
对课程教学存在的问题和困难,探讨了一些旨在引导和激发学生学习兴趣,建立交流调速系统整体概念、加强仿真及实践教学的具体教学方法和措施。
教学实践证明,这些方法和措施不仅可以提高学生的学习兴趣,而且还提高了教学质量和效率,学生对理论知识的理解能力、实践动手能力都得到提高。
【关键词】交流调速系统;教学方法;MATLAB0引言随着电力电子技术、微控制技术及控制理论等相关理论与技术的发展,近年来交流电机调速技术取得了快速进步。
尤其是随着矢量控制技术、直接转矩控制技术以及同步电机自控变频调速等高性能调速方法的应用,交流电机获得了同直流电机一样的调速性能,加上交流电机结构简单、适应能力强、价格低廉等优点,交流调速系统获得了广泛的应用和发展[1-2]。
交流调速系统是电机学、电力电子学、微电子学、计算机科学、自动控制理论等多种学科的有机结合和交叉应用,课程理论性强、难度大,本科生不容易理解。
因此,如何帮助学生理解与掌握课程中交流调速技术的基本原理、和基本分析方法;如何提高学生学习兴趣、提高对理论知识的理解能力,保证教学效果,成为交流调速系统课程建设的核心问题。
1课程学时分配我校交流调速系统课程总共48学时,其中理论教学40学时,实验教学8学时。
绪论部分安排2学时,主要讲解交流调速系统发展现状、发展趋势、组成及分类等内容。
异步电机调压调速系统原理简单,容易理解,只安排2学时。
绕线式异步电机串级调速和双馈调速安排4学时,主要讲解双馈调速基本原理,串级调速组成,过程分析等。
静态模型异步电机变频调速系统12学时,异步电机矢量控制系统10学时,直接转矩控制系统6学时,同步电机调速系统4学时,共计40学时。
实验基本是按照异步电机调速系统分类来安排的,有异步电机调压调速系统实验(3学时),绕线式异步电机串级调速系统实验(3学时),变频调速系统实验(2学时)。
摘要电动机作为机械运动中的驱动设备,一直起着非常重要的作用。
将电机进行网络化控制是满足远程控制系统的客观需求,也是发展趋势。
本次设计借助西南石油大学-罗克韦尔自动化油气自动化示范中心的罗克韦尔三层网络平台,设计完成了基于罗克韦尔PLC的电机控制。
本文首先对系统进行设计和构建。
在熟悉各器件原理和构造的基础上,选择合适的器件,搭建了以ControlLogix系统为中心,以ControlNet为纽带,以ControlLogix5561 PLC为控制器,以三相异步电动机的转速为控制对象,以PowerFlex40变频器为执行机构,以测速发电机为检测机构,通过EtherNet上的PC机进行控制的系统。
系统设备间网络通讯的实现。
为利用网络实现控制数据的传输与交换,通过RSLinx软件建立通讯通道,RSNetworx软件对ControlNet进行组态和配置,RSLogix5000对控制器进行逻辑编程,RSView32对上位机的人机监控进行设计,实现了不同网络上各设备间的相互通讯。
系统数学模型的建立和控制算法的实现。
在对电机变频调速系统进行机理分析的基础上,得到电机变频调速控制系统的网络模型。
通过MATLAB的Simulink工具将仿真结果与实际结果进行比较,证明了所得模型的有效性;为实现对电机转速的精确控制,在系统中加入PID控制算法,借助MATLAB的Simulink工具选择合适的参数,达到了良好的控制效果。
并对制算法的效果进行了动态性能和稳态性能的比较分析。
本文成功实现了电机转速的网络控制。
此系统开放灵活,易于扩展和改造,可以将其广泛应用到实际工业场合,具有很好的应用价值。
关键词:可编程控制器PowerFlex40变频器ControlLogix系统异步电动机测速发电机PID西南石油大学本科毕业设计(论文)ABSTRACTAs mechanical drive equipment, motor has been playing a very important roal.Currently,the motor control is AC,networked and intelligent.The purpose of motor control with network is to meet the objective needs of remote control systems.the research depends on the three-layer network platforms of Southwest Petroleum University-Rockwell Automation Oil & Gas Automation Center of Excellence in Southwest Petroleum University. The motor control system based on Rockwell PLC is completed.First,system design and construction.After choosing suitable device,familiar with it,the motor control system is constructed in which ControlLogix is as center,ControlNet is as link,ControlLogix 5561 PLC is as controller,the three-phase asynchronous motor speed is as control object,PowerFler 40 transducer is as implement unit,tachogenerator is as sensor unit and the PC on EtherNet is as remote humen-machine interface monitor.The relation of inter-network communications between equipments.For the control dada transmission and exchange through network, RSLinx software is used for communications channel establish, RSNetworx software is used ControlNet configuration and deployment,RSLogix5000 software is used for controller logic program,RSView32 is used for human-machine interface design. Then, each equipment can communicate with each other between different networks.The design of system mathematical model and the achievement of control algorithm. Based on the analysis if the transducer motor’s speed-frequency principle, the motor speed control network model is concluded. Comparing the simulation results with the actual results, validity of the model is proved in the paper.For achiving the precision of the motor speed control, PID control is adopted. Under the help of MATLAB Simulink tool, suitable parameters are chosen and the good control performance is achieved, PID control algorithms also has been analyzed on the dynamic and steady performance.The motor control system is realized successfully in the paper.It is flexible and easy to be expanded and transformed,which can be widely applied to actural industrial occasions to solve many problems.It is good Valuable.Keywords: PLC, PowerFler 40 transducer , ControlLogix system, asynchronous motor, tachogenerator, PID control目录1绪论 (1)1.1课题研究概述 (1)1.2电机控制的发展趋势 (2)1.3罗克韦尔网络化结构在电机控制系统中的应用 (2)1.4 PLC技术 (3)1.5本文的主要内容 (4)2网络结构和ControlLogix系统 (5)2.1 NetLinx三层网络架构 (6)2.1.1通用工业协议CIP (7)2.1.2工业以太网EtherNet/IP (8)2.1.3控制网ControlNet (8)2.1.4设备网DeviceNet (9)2.2 Controllogix系统 (10)2.3本章小结 (11)3 交流调速和变频器 (12)3.1交流调速 (12)3.2变频器调速原理 (13)3.2.1变频器的主电路 (13)3.2.2变频调速原理与优势 (13)3.3 PowerFlex40变频器 (14)3.4本章小结 (14)4 系统设计和实现 (15)4.1方案选择 (15)4.1.1控制层次选择 (15)4.1.2控制算法比较 (16)4.1.3检测元件选取 (18)4.1.4系统总体方案设计 (18)4.2硬件设计 (19)4.2.1变频器设置 (20)4.2.2变频器和控制器连接 (20)4.2.3变频器和电机的连接 (21)4.2.4控制器与电机的连接 (21)4.3 软件设计 (21)4.3.1设定通信驱动 (21)4.3.2梯形图程序的编写和I/O 组态 (22)4.3.3控制网的规划 (25)4.3.4 OPC服务器的建立 (26)西南石油大学本科毕业设计(论文)4.3.5监控界面的编辑 (27)4.4运行效果 (30)4.5本章小结 (31)5系统参数设定与仿真 (32)5.1系统建模 (32)5.2 PID参数整定 (34)5.2.1 PID控制 (34)5.2.2 PID参数对控制质量的影响 (36)5.2.3变频器PID参数整定 (37)5.2.4控制器PID参数整定 (41)5.3本章小结 (42)6系统调试 (43)6.1参数调试 (43)6.2硬件连接中遇到的问题及解决方案 (44)6.3本章小结 (46)7 总结和展望 (47)7.1总结 (47)7.2展望 (47)参考文献 (49)致谢 (50)附录一 (51)附录二 (55)基于罗克韦尔PLC的电机控制1绪论电气传动技术以运动机械的驱动装置——电动机为控制对象,以电力电子功率变换装置为执行机构,以微电子装置为核心,在自动控制理论的指导下完成电气传动自动控制系统,控制电动机的转矩和转速,将电能转换成机械能,实现工作机械的旋转运动或往复运动。
第1章 绪论1、电机的分类?①发电机(其他能→电能)直流发电机和交流发电机②电动机(电能→其他能)直流电动机:有换向器直流电动机(串励、并励、复励、他励)和无换向器直流电动机(又属于一种特殊的同步电动机)交流电动机:同步电动机异步电动机:鼠笼式、绕线式、伺服电机控制电机:旋转变压器自整角机力矩电机测速电机步进电机(反应式、永磁式、混合式)2、根据直流电机转速方程n — 转速(r/min ); U — 电枢电压(V ) I — 电枢电流(A ); R — 电枢回路总电阻( Ω ); Φ — 励磁磁通(Wb );Ke — 由电机结构决定的电动势常数。
三种方法调节电动机的转速:(1)调节电枢供电电压 U ; (2)减弱励磁磁通 Φ;(3)改变电枢回路电阻 R 。
调压调速:调节电压供电电压进行调速,适应于:U ≤Unom ,基频以下,在一定范围内无级平滑调速。
弱磁调速:无级,适用于Φ≤Φnom ,一般只能配合调压调速方案,在基频以上(即电动机额定转速以上)作小范围的升速。
变电阻调速:有级调速。
问题3:请比较直流调速系统、交流调速系统的优缺点,并说明今后电力传动系统的发展的趋势。
* 直流电机调速系统优点:调速范围广,易于实现平滑调速,起动、制动性能好,过载转矩大,可靠性高,动态性能良好。
缺点:有机械整流器和电刷,噪声大,维护困难;换向产生火花,使用环境受限;结构复杂,容量、转速、电压受限。
* 交流电机调速系统(正好与直流电机调速系统相反)优点:异步电动机结构简单、坚固耐用、维护方便、造价低廉,使用环境广,运行可靠,便于制造大容量、高转速、高电压电机。
大量被用来拖动转速基本不变的生产机械。
缺点:调速性能比直流电机差。
* 发展趋势:用直流调速方式控制交流调速系统,达到与直流调速系统相媲美的调速性能;或采用同步电机调速系统.第2章 闭环控制的直流调速系统1、常用的可控直流电源有以下三种⏹ 旋转变流机组——用交流电动机和直流发电机组成机组,以获得可调的直流电压。
摘要本文首先在对该系统的整体结构、控制方案和各部分功能实现的方法进行了详细分析,并设计出该系统的硬件电路。
其中硬件电路包括主电路和控制电路,在控制电路中以ARM(LPC2148)控制器为核心,通过键盘的给定频率并由LPC2148控制智能模块SA4828产生可调频率的SPWM方波,并通过SPWM控制技术对交流电机实现恒压频比控制,并用数码管对当前频率进行实时显示。
主电路包括整流、滤波和逆变电路。
为了三相交流异步电动机的可靠性,还设计了软启动电路、过欠压、过热、过流保护电路。
使设计的可靠性得到了提高。
在软件设计中,采用通用的模块化设计方式,编写了三相交流异步电动机调速程序,并且使用C语言进行程序,在 ADS(ARM Developer Suite)开发环境下编译、、运行通过。
论文的创新点在于将ARM嵌入式微处理器作为控制核心结构简单、可靠易行。
相对于传统交流调速,该系统采用全数字式控制方式,极提高了系统的实时性能。
关键词:ARM 变频调速智能功率模块恒压频比控制 SPWMAbstractIn this paper,first The whole structure and control scheme of the system, realization methods for all Parts have been analyzed in detail, then, the feasibility of design is demonstrated, and hardware circuit is designed. The system hardware circuit is composed of the power circuit and control circuit ,the control circuit uses LPC2148 as its core,the frequency is given with keyset , the LPC2148 control intelligent module SA4824 ,and can generate a variable SPWM wave, this system use SPWM Technology to realize constant U/f Control of AC motor, and displays frequency at present with LEDThe Power circuit includes rectification,filtering and inverter. In order to improve reliability of three Phase AC asynchronous motor, the paper also designed soft start circuit and other protect circuits such as the undervoltage and overvoltage, the too overheated and the output flow. So that the reliability of the design has been enhanced.Software is designed the process ,the speed-adjusted program of three Phase AC asynchronous motor control system has been Written with C language,compiled, linked and run in ADS(ARM Developer Suite) environment successfully .The innovation of this paper consists in its simplicity and reliability using ARM embedded microprocessor as the kernel .Relative to traditional Variable speed ,this system adopts digital control, and promotes the performance and anti-jammingKeywords ARM, variable frequency variable speed,U/f control method,SPWM目录摘要 (I)Abstract (II)第1章绪论 (1)1.1电机调速发展现况和趋势 (1)1.2电力电子技术的发展现况和趋势 (2)1.3国外交流调速现状 (3)1.3.1国外现状 (3)1.3.2国现状 (3)1.4本论文的研究容 (4)第2章主电路设计 (6)2.1 主电路原理图 (6)2.2 输入整流滤波电路的设计 (7)2.2.1 EMI滤波电路 (7)2.2.2 输入整流电路 (7)2.2.3 输入滤波电容容量的计算 (8)2.2.4电源指示灯 (10)2.3逆变电路的设计 (10)2.3.1 主功率管IGBT的容量计算 (10)2.3.2续流电路 (11)2.3.3吸收电路 (11)2.3.4制动电阻 (12)第3章控制电路设计 (14)3.1控制原理图 (14)3.2 ARM的最小系统设计 (15)3.2.1微控制器LPC2148 (15)3.2.2时钟和复位系统 (15)3.3显示电路 (18)3.3.1数码管控制芯片 MAX1279 (19)3.4三相SPWM控制器SA4828 (20)3.4.1 寄存器软件设计 (20)3.5按键、指示灯和报警 (23)3.5.1按键 (23)3.5.2指示灯 (23)第4章 IGBT驱动电路设计 (25)4.1驱动电路原理图 (25)4.1.1驱动电路M57962L (25)第5章保护电路设计 (27)5.1 保护电路概述 (27)5.2 输入过欠压保护电路的设计 (27)5.3限流启动电路 (29)5.3.1采样电路 (29)5.3.2限流电路中晶闸管的驱动电路 (30)5.4过电流保护电路 (30)5.5IGBT的过热保护设计 (31)第6章辅助电源设计 (33)第7章变频调速系统的软件设计 (34)结论 (37)致 (38)参考文献 (39)附录1 (41)附录2 (45)附录3 (51)第1章绪论1.1电机调速发展现况和趋势电机调速是电力电子技术应用的最大领域之一,具有极大的吸引力,同时也具有较强的挑战性。
机电传动控制第五版课后答案--最全版机电传动控制第五版课后答案最全版机电传动控制是一门涉及电机、电气控制、自动化等多个领域的重要课程。
对于学习这门课程的同学来说,课后答案的准确性和完整性至关重要。
以下是为大家整理的机电传动控制第五版的课后答案,希望能对大家的学习有所帮助。
一、第一章绪论1、机电传动控制的目的是什么?答:机电传动控制的目的是将电能转换为机械能,实现生产机械的启动、停止、调速、反转和制动等动作,以满足生产工艺的要求,提高生产效率和产品质量。
2、机电传动系统的发展经历了哪几个阶段?答:机电传动系统的发展经历了成组拖动、单电机拖动和多电机拖动三个阶段。
3、机电传动系统的运动方程式中,各物理量的含义是什么?答:T 为电动机产生的电磁转矩,T L 为负载转矩,J 为转动惯量,ω 为角速度。
当 T>T L 时,系统加速;当 T<T L 时,系统减速;当T = T L 时,系统匀速运转。
二、第二章机电传动系统的动力学基础1、转动惯量的物理意义是什么?它与哪些因素有关?答:转动惯量是物体转动时惯性的度量,反映了物体抵抗转动状态变化的能力。
其大小与物体的质量、质量分布以及转轴的位置有关。
2、飞轮转矩的概念是什么?它与转动惯量有何关系?答:飞轮转矩 G D 2 是指转动惯量 J 与角速度ω平方的乘积。
飞轮转矩越大,系统储存的动能越大,系统的稳定性越好。
3、如何根据机电传动系统的运动方程式判断系统的运行状态?答:当 T T L > 0 时,系统加速;当 T T L < 0 时,系统减速;当T T L = 0 时,系统匀速运行。
三、第三章直流电机的工作原理及特性1、直流电机的工作原理是什么?答:直流电机是基于电磁感应定律和电磁力定律工作的。
通过电刷和换向器的作用,使电枢绕组中的电流方向交替变化,从而在磁场中产生持续的电磁转矩,驱动电机旋转。
2、直流电机的励磁方式有哪几种?答:直流电机的励磁方式有他励、并励、串励和复励四种。
、.~①我们‖打〈败〉了敌人。
②我们‖〔把敌人〕打〈败〉了。
转速开环变频调速系统仿真摘要交流异步电动机因为结构简单,体积小,重量较轻,价格便宜,维护方便等特点,在生产和生活中得到广泛的应用,与其他电机相比,交流异步电机的市场占有率始终居第一位。
然而,长期以来,交流异步电动机的调速始终是一个不好解决的问题。
直到二十世纪七十年代,由于计算机的产生,以及近二十年来新型快速的电力电子元件的产生,才使得交流异步电动机得调速成为可能,并得到迅速得普及。
目前,交流异步电动机得调速系统已经广泛应用于数控机床,风机,泵类,传送带,给料系统,空调器等设备得电力源和动力源,并起到了节省电能,提高设备自动化,提高产品质量和质量的良好效果。
现在流行的异步电动机的调速方法可分为两种:变频调速和变压调速,其中异步电动机的变频调速应用较多,它的调速方法可分为两种:变频变压调速和矢量控制法,前者的控制方法相对简单,有二十多年的发展经验。
因此应用的比较多,目前市场上出售的变频器多数都是采用这种控制方法。
关键词:异步电动机;Matlab;变频变压;ABSTRACTIt is simple because of the structure to exchange the asynchronous electrical machinery , the volume is small, weight is light, The price is cheap ,it is convenient to be safeguarded and wait for the characteristic, used widely in the production and life .Compared with other electrical machineries ,the occupation rate of market of exchanging the asynchronous electrical machinery occupies the first place throughout. However ,for a long time, the speed of adjusting of exchanging the asynchronous electrical machinery is a problem not easy to solve throughout .Until the seventies of the 20the century, because of the production of the computer ,and the production of the new-type and fast electronic element of the electric power in the past 20 years, Make and exchange to adjust quick to perhaps, and receive fast popularization asynchronous motors just. At present, exchanging the asynchronous motors and adjust the speed and was used in the numerical control lathe extensively systematically ,Air blower, the type of pump, conveying belt, Unless give material system ,it wait for air conditioners equipment, electric power source or sport source, And get up and save the electric energy , improve the automation of the equipment, improve the good results of the product quality and quality. The asynchronous motors prevailing now is adjusted and controls the method and divide into two kinds rapidly , Variable voltage variable frequence and adjusts speed and vector to control the law. The former is relatively simple when controlling the method, have development experience for more than 20 years ,there are many ones that so used . Most converters selling on the market at present all adopt this kind of control method.Keywords: A synchronous motor ,Matlab ,Variable voltage variable frequence目录摘要 (I)ABSTRACT (II)目录 (III)前言 (4)1 绪论 (5)1.1 交流电机调速概论 (5)1.2 交流调速技术的发展历史 (5)1.3 交流调速技术的发展现状和趋势 (6)1.4 本章小结 (8)2异步电动机变频调速系统 (9)2.1变频调速概述 (9)2.2 静止式变频装置 (10)2.3 正弦波脉宽调制(SPWM)逆变器 (12)2.4 异步电动机的恒压恒频调速原理分析 (14)2.5 本章小结 (16)3交流调压调频调速系统的设计仿真 (18)3.1仿真对象及参数设定 (18)3.2仿真波形及其分析 (21)3.3本章小结 (24)结论 (25)参考文献 (26)致谢 (1)前言目前,交流调速已进入逐步替代直流调速的时代。
燕山大学本科毕业设计(论文)终期报告课题名称:永磁同步电机SVPWM控制及仿真学院(系):电气工程学院年级专业: 2011级自动化学生姓名:指导教师:完成日期: 2015年3月摘要永磁同步电机(PMSM)因其体积小、磁密度高、可靠性好以及对环境适应性强等诸多优点,被广泛应用于工农业生产和航空航天等领域。
而伴随着这些领域的不断发展,更高的调速精度、更大的调速范围以及更快的响应速度成为永磁同步电机调速系统的迫切要求。
本文研究永磁同步电机(PMSM)矢量控制系统。
一方面,采用空间电压矢量脉宽调制(SVPWM)算法,在MATLAB/SIMULINK环境下,通过对坐标系转换、SVPWM逆变器、速度控制器等功能模块的建立与组合,构建了PMSM控制系统的速度和电流双闭环仿真模型及自适应模糊控制仿真模型。
仿真结果证明了该系统模型具有很好的静态、稳态性能。
另一方面,提出了一种自适应模糊PI控制器,将模糊控制器与PI控制器结合在一起,利用模糊逻辑控制,并把MATLAB中的Fuzzy Toolbox和SIMULINK有机结合起来,实现了PI控制器的在线自调整。
进一步完善了PI控制器的性能,提高了系统的控制精度。
仿真结果表明:该控制器达到了满意的控制效果。
关键词:永磁同步电机;空间矢量脉宽调制;PI控制;模糊控制ABSTRACTPermanent Magnet Synchronous Motors (PMSM) are widely used in industrial and agricultural production and the field of Aeronautics and Astronautics for their advantages, such as compactness ,high efficiency, reliability and adaptability to the environment. Along with the continuous development of these areas, wider speed-regulating range and faster response.Vector control of PMSM was studied in the paper. For one thing, a novel method for modeling and simulation of PMSM system in MATLAB had been proposed. In MATLAB/SIMULINK, the independent functional blocks and such as vector controller blocks, hysteresis current controller blocks and speed controller , etc., had been modeled. By the organic combination of these blocks, the double loop of control system model of PMSM could be easily established. The reasonability and validity had been testified by the simulation results. For another thing, in this paper a kind of self-adaptive fuzzy PI control system is discussed, it uses fuzzy logic controller which is combined with PI controller and the organic combination of Fuzzy Toolbox and SIMULINK that makes the self-adaptive of PI controller possible. It perfects the properties of PI controller and improves the precision of control system. The result of simulation indicated that the controller gives a good control performance.Key words: PMSM;SVPWM;PI controller;fuzzy control第一章绪论1.1本课题的研究意义及目的1.1.1本课题的研究意义永磁同步电机(permanent magnet synchronous motor)是指采用永磁磁铁为转子的同步电动机。