異步電機矢量控制變頻技術的研究與實現(xiàn).pdf

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

2、處理器以及交流電機控制理論的持續(xù)發(fā)展，變頻調速技術還將會取得巨大進步。研究和開發(fā)高性能的矢量控制變頻調速系統(tǒng)對于提高異步電機的調速范圍、調速精度以及動態(tài)響應能力均具有重要意義。首先對變頻調速技術的發(fā)展和現(xiàn)狀，以及異步電機調速策略進行了介紹。從異步電機數(shù)學模型入手，通過坐標變換原理簡化電機模型，采用轉子磁場定向技術和無速度傳感器技術構建了異步電機矢量控制調速系統(tǒng)結構。在該系統(tǒng)中，引入改進電壓模型法準確觀測轉子磁鏈的幅值和相位，并使用PI自

3、適應速度估算方法準確獲得轉子轉速。為使電機在起動、制動以及速度或負載大范圍突變時具有良好的動態(tài)響應能力，通過調節(jié)器的設計，實現(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制的原理，并給出了其實現(xiàn)過程，在此基礎上，對逆變器死區(qū)效應進行了分析，通過校正基本電壓矢量作用時間進行了死區(qū)補償。針對電機參數(shù)的變化對無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SVPWM技術控制逆變器向異步電機施加直流或者交流信號激勵，通過檢測和處理響

4、應信號獲得較精確的電機參數(shù)。在研究了系統(tǒng)模型和系統(tǒng)構建方法后，詳細介紹了以DSP為控制核心的矢量控制變頻器的硬件組成結構，并給出系統(tǒng)各部分軟件實現(xiàn)流程。最后，在所搭建的變頻器實驗平臺上進行了各項性能和功能測試，實驗結果證明所設計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，該設計使異步電機擁有更加良好的調速范圍、動態(tài)響應能力和抗干擾能力。關鍵詞：異步電機；矢量控制；變頻器；無速度傳感器；電壓空間矢量；死區(qū)補償；參數(shù)辨識；