1.交流伺服电动机的调速方法 毕业论文
伺服电动机servomotor
用作自动控制装置中执行元件的微特电机。又称执行电动机。其功能是将电信号转换成转轴的角位移或角速度。
伺服电动机分交、直流两类。交流伺服电动机的工作原理与交流感应电动机相同。在定子上有两个相空间位移90°电角度的励磁绕组Wf和控制绕组WcoWf接一恒定交流电压,利用施加到Wc上的交流电压或相位的变化,达到控制电动机运行的目的。交流伺服电动机具有运行稳定、可控性好、响应快速、灵敏度高以及机械特性和调节特性的非线性度指标严格(要求分别小于10%~15%和小于15%~25%)等特点。直流伺服电动机的工作原理与一般直流电动机相同。电动机转速n为
n=E/K1j=(Ua-IaRa)/K1j式中E为电枢反电动势;K为常数;j为每极磁通;Ua,Ia为电枢电压和电枢电流;Ra为电枢电阻。改变Ua或改变φ,均可控制直流伺服电动机的转速,但一般采用控制电枢电压的方法。在永磁式直流伺服电动机中,励磁绕组被永久磁铁所取代,磁通φ恒定。
直流伺服电动机具有良好的线性调节特性及快速的时间响应。
伺服电动机
伺服:一词源于希腊语“奴隶”的意思。人们想把“伺服机构”当个得心应手的驯服工具,服从控制信号的要求而动作。在讯号来到之前,转子静止不动;讯号来到之后,转子立即转动;当讯号消失,转子能即时自行停转。由于它的“伺服”性能,因此而得名。
伺服电动机
一般分为直流伺服和交流伺服.
对于直流伺服马达
优点:精确的速度控制,转矩速度特性很硬,原理简单、使用方便,价格优势
缺点:电刷换向,速度限制,附加阻力,产生磨损微粒(对于无尘室)
对于交流伺服马达
优点:良好的速度控制特性,在整个速度区内可实现平滑控制,几乎无振荡;高效率,90%以上,不发热;高速控制;高精确位置控制(取决于何种编码器);额定运行区域内,实现恒力矩;低噪音;没有电刷的磨损,免维护;不产生磨损颗粒、没有火花,适用于无尘间、易暴环境
惯量低;
缺点:控制较复杂,驱动器参数需要现场调整PID参数整定,需要更多的连线
直流伺服电动机的应用
直流伺服电机的特性较交流伺服电机硬。通常应用于功率稍大的系统中,如随动系统中的位置控制等。
交流伺服电动机的应用
交流伺服电机的输出功率一般为0.1-100 W,电源频率分50Hz、400Hz等多种。它的应用很广泛,如用在各种自动控制、自动记录等系统中
2.单片机控制交流变频调速系统 毕业设计
变频调速作为交流电机调速的主要手段已经在工业领域中应用的十分广泛,其具有的调速范围宽、稳速精度高、动态响应快、适用范围广、运行可靠等技术性能,已逐步取代直流电机调速系统。变频器的控制方式主要有三种:1.通过变频器面板操作,即通过操作面板改变频率的输出和其他运行参数;2.在变频器模拟量输入端输入0~10V或4~20mA信号,通过改变输入模拟量的大小控制变频器的输出频率;3.通过变频器的通讯口(多为RS485)进行控制。第一种方式一般用于现场手动调节和参数设定,后二种方式多用于自动调节和远程控制。工控领域中常用的PLC、DCS等控制系统都具有适用于变频器接口条件的控制模块,可以方便的实现变频器的闭环自动控制,在大中型的控制系统中使用较为普遍。而对于一些小型实验装置和嵌入式控制装置,处理器在控制变频器之外,一般还需要处理键盘输入、显示屏、数据采集和其它过程控制等工作,这种控制要求更适合采用单片机系统作为控制核心,而以PLC加操作面板的形式,虽能实现功能但成本过高,不宜采用。
使用单片机控制变频器可以选择后二种方式,采用通讯口方式控制,其优点是控制功能全面,通过相应的电平转换电路适合变频器的通讯口形式(RS484/RS232/CAN等),就可与变频器进行通讯,硬件简单,二者间的连线数量少连接方便。缺点是需要了解掌握变频器的通讯协议才能进行控制编程,软件设计复杂。由于不同品牌的变频器通讯接口和通讯协议各不相同,目前尚没有统一的标准,只能针对一种变频器进行开发,缩小了变频器品种的选择范围,适用性受到限制。而对于模拟量输入控制方式,则几乎在所有的变频器中都能支持,虽然在功能上比较单一,但可实现调速的主要功能,能满足多数场合的使用要求,具有普遍性。
最常用的模拟量输入调速方法是通过电位器来调节频率,即改变模拟量输入的电压值,达到调节转速的目的。采用机械式电位器虽简单易行,但易磨损,长期使用不够稳定,同时还有一个最大的缺陷是只适合手动调节,不能实现自动调节。笔者采用数字电位器替代机械式电位器,在单片机的控制下,不但能进行简单的手动变频调速,还能根据控制要求实现PID闭环自动控制,不失为一种功能全面的单片机控制变频器的好方法。
3.毕业论文:基于单片机的交流异步电动机变频调速系统设计
小型普通交流异步电动机变频调速性能研究摘要:变频器和普通交流异步电机组成的调速系统被广泛使用,但人们还只是根据经验确定电机的最佳变频调速范围。
本文通过测试普通交流异步电机在频率改变时的输出转矩转速和效率曲线,定量的研究了在频率改变时其性能的变化,在此基础上提出了交流异步电机变频调速的最佳频率范围。关键词:变频调速 普通交流异步电机 最佳调速范围Abstract:The system that ismade from common alternate inverter is extensively used. Butpeo-ple still certain the scope ofsuperior frequency thatcommon alternate experience. Author testedthe curves of rotation number, torque and efficiencywhen common alternate electrical at different frequen-cies. On the base, we bring forward the scope of superior frequency that common alternate electrical asynchronousmotor.Key words:adjusting the speed by changing frequency; common alternate electrical asynchronousmotor; optmi um scope that com-mon alternate electrical 变频调速是一种典型的交流电动机调速方法,交流电动机采用变频调速技术不仅能够实现无级调速,而且可以根据负载的不同,通过适当调节电压和频率的关系,使电机始终在高效率区运行,并且保证良好的动态性能,因而被广泛使用[1]。
目前,世界上有60%左右的发电量是通过电动机消耗的。据统计,我国各类电动机的装机容量已超过4亿kW,其中异步电动机约占90%,拖动风机、水泵及压缩机类机械的电动机约1.3亿kW。
在目前4亿kW的电动机负载中,约有50%的负载是变动的,其中的30%可以使用电动机调速[2, 3]。虽然,有专门为变频调速系统而设计的变频调速电机,但是由于变频调速电机价格较贵,所以在大多数有调速要求的系统中都是变频器和普通交流异步电机组成的调速系统[4]。
但是,在实际生产中,还只是凭借经验确定交流异步电机运行的频率范围,而对普通交流异步电机在频率改变时,电机的各项性能指标的大小和变化情况还没有定量研究。在本文中,我们以Y100L1-4普通三相交流异步电机和松下VF-8X变频器组成的变频调速系统为测试对象,测试普通交流异步电机在频率改变时的各项性能指标,以这些实验数据为依据,进而分析确定普通交流异步电机变频调速的最佳调速范围。
在测试中所有的实验均按照国标中三相异步电机型式实验的相关规定进行。1 频率改变时电机的实际性能测试在测试中,电机采用恒压频比控制方式,为了实际测得电机在不同频率下运行时,电机的输出转矩、转速和效率的变化,需要进行电机在不同频率下的负载实验。
为了保护电机,首先根据电机参数,计算出电机在各个频率和转矩提升电压下的转矩转速理论曲线,进而根据其做电机负载实验。最后,利用MATERLAB对测得的离散数据进行处理,将其用光滑曲线连接,并与理论的曲线进行比较分析。
1. 1频率变化时转矩转速理论和实际测得曲线的比较根据电机的T形等效电路图,可以得出电机的转矩转速方程为: 下的转矩转速(转差率)曲线。从图可知,电机在不同频率下的转矩转速理论曲线是一组相互平行的曲线,电机的最大转矩随频率的降低而降低。
实际测得的转矩转速曲线和理论转矩转速存在有落差,这主要是由电机的各种损耗引起的,并且,随着电机负载的增加,电机实际转速相对于理论转速的落差越大,当达到或接近电机最大转矩时,转速会急剧降落[5]。另外,实际转矩转速曲线之间并不平行,而是随着频率降低曲线变得越陡,也就是说电机的机械特性变得越来越软。
可以看出在频率为10Hz时,电机转矩转速实际曲线和理论曲线相差较大,电机的机械特性变得很软,过载能力变得很低。虽然,当电压提升时,电机在低频时的性能会得到一定的改善,例如,实际测试中,在f=20 Hz时,提升电压从0增加到30 V时,电机实际测得的最大转矩从19.5(N·m)增加到了28·5(N.m)。
但是,在f=10 Hz时,其过载能力改善并不理想,理论最大转矩能达到31. 2 (N·m),但是实际测试只有18(N·m),而且,由于机械特性太软,导致转速太低,散热能力变差,同时由于转矩提升电压过高,将引起电机铁心的过分饱和,励磁电流急剧增加,导致绕组过分发热,从而损坏电机,实际能够长期稳定拖动的最大负载只能达到10(N·m)左右。1. 2频率变化时实际测得的效率变化曲线电机的效率是电机性能的重要参数之一,电机的效率可由下式计算得出:η=1-Pcu1+Pfe+Pcu2+PΩ+PΔP1Pcu1=3I21R1 Pfe=3I2mRm Pcu2=3I′22R′2式中:η—效率,Pcu1—定子铜耗,Pfe—电机铁耗,Pcu2—转子铜耗,PΩ—机械损耗,PΔ—杂散损耗,Rm—励磁电阻,I1—定子电流,Im—励磁电流,I′2—转子归算电流。
实验中可测出定转子的电流值,根据温升可修正电机的定转子电阻值,进而计算出电机定转子铜耗和电机铁耗,另外,电机机械损耗和杂散损耗取其推荐值,从而计算出电机的理论效率。而电机实际效率则是由测得的电机输出功率直接除以。
4.提升机变频调速系统 毕业论文
摘 要 本文将介绍基于单片机控制的提升机变频调速系统的设计,通过单片机控制变频器,由变频器去控制电机的转动,实现对矿井提升机的正反转速度控制,并实时显示提升物的速度及位置。
随着变频调速技术的发展,变频器调速已成为交流调速的主流,在化纤、纺织、钢铁、机械、造纸等行业得到广泛的应用。变频器控制面板上配有键盘及液晶显示窗口,但只能实现手工操作,为了进行自动化控制,因此引进单片机技术,实现单片机与变频器之间的数据通信,提高变频器的控制能力和控制范围。
利用单片机组成的变频调速控制器,可以实现从低频(1~2Hz)起动到50Hz,可以消除以往工作频率50Hz直接起动对电机的冲击,延长电机的使用寿命,同时由于变频器的输出电压可以自适应调节,使负载电机可以工作在额定电压以下,不仅节能且可延长电机的使用寿命。 关键词:矿井提升机; 8051单片机; 变频器; 异步电动机 目 录 1 绪论………………………………………………………………………………..1 1.1 国内外研究现状……………………………………………………………….1 1.2 研究的目的与意义…………………………………………………………….2 1.3 本人所做的工作…………………………………………………………… …2 2 相关的基本理论…………………………………………………………………..3 2.1 提升机…………………………………………………………………………..3 2.1.1 提升机概述………………………………………………………………….3 2.1.2 提升机的速度图…………………………………………………………….3 2.2 变频调速的基本原理…………………………………………………………..4 2.3 变频器的基本构成……………………………………………………………..6 3 硬件设计………………………………………………………………………… 9 3.1 单片机控制系统………………………………………………………………9 3.1.1 单片机控制系统框图……………………………………………………。
9 3.1.2 时钟电路…………………………………………………………………。10 3.1.3 复位电路…………………………………………………………………。
10 3.1.4 键盘电路…………………………………………………………………。10 3.1.5 显示电路…………………………………………………………………。
10 3.1.6 接近开关的连接…………………………………………………………。11 3.2 变频器电路……………………………………………………………………11 3.2.1 变频器主电路连接………………………………………………………。
12 3.2.2 变频器外部控制端子的连接……………………………………………。12 3.3 变频器功能参数设定…………………………………………………………14 3.4 电源电路………………………………………………………………………14 3.5 元件选型及相关参数计算……………………………………………………14 3.5.1 矿井提升机选型…………………………………………………………。
14 3.5.2 变频器容量的选择………………………………………………………。14 3.5.3 有关提升速度图计算……………………………………………………。
15 4 软件设计…………………………………………………………………………17 4.1 主程序流程图……………………………………………………………….17 4.2 键盘设计流程图及子程序………………………………………………….18 4.3 显示设计流程图及子程序………………………………………………….19 4.4 提升物速度、位置计算流程图及子程序………………………………….21 5 系统的运行……………………………………………………………………..24 5.1 工作过程叙述…………………………………………………………………24 5.2 系统的保护……………………………………………………………………25 参考文献…………………………………………………………………………..27 结束语……………………………………………………………………………..28 致谢……………………………………………………………………………… 29 附录……………………………………………………………………………… 30。
5.电气自动化专业毕业论文题目
1. PLC控制花样喷泉.doc 2. S7-200PLC在数控车床控制系统中的应用
3. PLC控制五层电梯设计 4. 超高压水射流机器人切割系统电气控制设计
5. 基于PLC的恒压供水系统设计 6. 西门子PLC交通灯毕业设计
7. 双恒压供水西门子PLC毕业设计 8. 世纪星组态 PLC控制自动配料系统毕业论文
9. 三菱梯形图PLC控制四层电梯 10.三菱PLC五层电梯控制
11.全自动洗衣机西门子PLC控制 12.欧姆龙PLC控制交通灯
13.基于PLC电机故障诊断系统设计 14.双恒压无塔供水系统plc设计毕业论文
15.工业用洗衣机的PLC控制 16.PLC在配料生产线上的应用 毕业论文
17.变频调速恒压供水系统 18.PLC电梯控制毕业论文
19.基于PLC电梯控制设计 20.基于PLC中断技术的集选电梯控制系统实现
21.自动送料装车系统PLC控制设计 22.简易电梯控制模型的设计与实现.doc
23.PLC在数控机床中的应用 24.机械手PLC控制设计
25.PLC控制锅炉输煤系统 26.PLC控制自动门的课程设计
27.基于PLC的三层电梯控制系统设计 28.交流变频调速PLC控制电梯系统设计毕业论文
29.PLC控制的自动售货机毕业设计论文
30.PLC在变电站变压器自动化中的应用
31.PLC在电网备用自动投入中的应用
305022336
6.求一篇关于应用电子技术的毕业论文
现代电力电子技术浅探 电力电子技术是研究采用电力电子器件实现对电能的控制和变换的科学,是介于电气工程三大主要领域——电力、电子和控制之间的交叉学科,在电力、工业、交通、航空航天等领域具有广泛的应用。
电力电子技术的应用已经深入到工业生产和社会生活的各个方面,成为传统产业和高新技术领域不可缺少的关键技术,可以有效地节约能源。 一、电力电子技术的发展 现代电力电子技术的发展方向,是从以低频技术处理问题为主的传统电力电子学,向以高频技术处理问题为主的现代电力电子学方向转变。
电力电子技术起始于五十年代末六十年代初的硅整流器件,其发展先后经历了整流器时代、逆变器时代和变频器时代,并促进了电力电子技术在许多新领域的应用。八十年代末期和九十年代初期发展起来的、以功率MOSFET和IGBT为代表的、集高频、高压和大电流于一身的功率半导体复合器件,表明传统电力电子技术已经进入现代电力电子时代。
1、整流器时代 大功率的工业用电由工频(50Hz)交流发电机提供,但是大约20%的电能是以直流形式消费的,其中最典型的是电解(有色金属和化工原料需要直流电解)、牵引(电气机车、电传动的内燃机车、地铁机车、城市无轨电车等)和直流传动(轧钢、造纸等)三大领域。大功率硅整流器能够高效率地把工频交流电转变为直流电,因此在六十年代和七十年代,大功率硅整流管和晶闸管的开发与应用得以很大发展。
当时国内曾经掀起了-股各地大办硅整流器厂的热潮,目前全国大大小小的制造硅整流器的半导体厂家就是那时的产物。 2、逆变器时代 七十年代出现了世界范围的能源危机,交流电机变频惆速因节能效果显著而迅速发展。
变频调速的关键技术是将直流电逆变为0~100Hz的交流电。在七十年代到八十年代,随着变频调速装置的普及,大功率逆变用的晶闸管、巨型功率晶体管(GTR)和门极可关断晶闸管(GT0)成为当时电力电子器件的主角。
类似的应用还包括高压直流输出,静止式无功功率动态补偿等。这时的电力电子技术已经能够实现整流和逆变,但工作频率较低,仅局限在中低频范围内。
3、变频器时代 进入八十年代,大规模和超大规模集成电路技术的迅猛发展,为现代电力电子技术的发展奠定了基础。将集成电路技术的精细加工技术和高压大电流技术有机结合,出现了一批全新的全控型功率器件、首先是功率M0SFET的问世,导致了中小功率电源向高频化发展,而后绝缘门极双极晶体管(IGBT)的出现,又为大中型功率电源向高频发展带来机遇。
MOSFET和IGBT的相继问世,是传统的电力电子向现代电力电子转化的标志。据统计,到1995年底,功率M0SFET和GTR在功率半导体器件市场上已达到平分秋色的地步,而用IGBT代替GTR在电力电子领域巳成定论。
新型器件的发展不仅为交流电机变频调速提供了较高的频率,使其性能更加完善可靠,而且使现代电子技术不断向高频化发展,为用电设备的高效节材节能,实现小型轻量化,机电一体化和智能化提供了重要的技术基础。 二、电力电子技术的应用 1、一般工业 工业中大量应用各种交直流电动机。
直流电动机有良好的调速性能,给其供电的可控整流电源或直流斩波电源都是电力电子装置。近年来,由于电力电子变频技术的迅速发展,使得交流电机的调速性能可与直流电机相媲美,交流调速技术大量应用并占据主导地位。
大至数千kW的各种轧钢机,小到几百W的数控机床的伺服电机,以及矿山牵引等场合都广泛采用电力电子交直流调速技术。一些对调速性能要求不高的大型鼓风机等近年来也采用了变频装置,以达到节能的目的。
还有些不调速的电机为了避免起动时的电流冲击而采用了软起动装置,这种软起动装置也是电力电子装置。电化学工业大量使用直流电源,电解铝、电解食盐水等都需要大容量整流电源。
电镀装置也需要整流电源。电力电子技术还大量用于冶金工业中的高频、中频感应加热电源、淬火电源及直流电弧炉电源等场合。
2、交通运输 电气化铁道中广泛采用电力电子技术。电气机车中的直流机车中采用整流装置,交流机车采用变频装置。
直流斩波器也广泛用于铁道车辆。在未来的磁悬浮列车中,电力电子技术更是一项关键技术。
除牵引电机传动外,车辆中的各种辅助电源也都离不开电力电子技术。电动汽车的电机靠电力电子装置进行电力变换和驱动控制,其蓄电池的充电也离不开电力电子装置。
一台高级汽车中需要许多控制电机,它们也要靠变频器和斩波器驱动并控制。飞机、船舶需要很多不同要求的电源,因此航空和航海都离不开电力电子技术。
如果把电梯也算做交通运输,那么它也需要电力电子技术。以前的电梯大都采用直流调速系统,而近年来交流变频调速已成为主流。
3、电力系统 电力电子技术在电力系统中有着非常广泛的应用。据估计,发达国家在用户最终使用的电能中,有60%以上的电能至少经过一次以上电力电子变流装置的处理。
电力系统在通向现代化的进程中,电力电子技术是关键技术之一。可以毫不夸张地说,如果离开电力电子技术,电力系统的现代化就是不可想象的。
直流输电在。
7.电气自动化专业的毕业论文 哪位朋友给一份啊
高压软开关充电电源硬件设计
自动售货机控制系统的设计
PLC控制电磁阀耐久试验系统设计
永磁同步电动机矢量控制系统的仿真研究
PLC在热交换控制系统设计中的应用
颗粒包装机的PLC控制设计
输油泵站机泵控制系统设计
基于单片机的万年历硬件设计
550KV GIS中隔离开关操作产生的过电压计算
时滞网络化控制系统鲁棒控制器设计
多路压力变送器采集系统设计
直流电机双闭环系统硬件设计
漏磁无损检测磁路优化设计
光伏逆变电源设计
胶布烘干温度控制系统的设计
基于MATLAB的数字滤波器设计与仿真
电镀生产线中PLC的应用
万年历的程序设计
变压器设计
步进电机运动控制系统的硬件设计
比例电磁阀驱动性能比较
220kv变电站设计
600A测量级电流互感器设计
自动售货机控制中PLC的应用
足球机器人比赛决策子系统与运动轨迹的研究
厂区35kV变电所设计
基于给定指标的电机设计
电梯控制中PLC的应用
常用变压器的结构及性能设计
六自由度机械臂控制系统软件开发
输油泵站热媒炉PLC控制系统设计
步进电机驱动控制系统软件设计
足球机器人的视觉系统与色标分析的研究
自来水厂PLC工控系统控制站设计
永磁直流电动机磁场分析
永磁同步电动机磁场分析
应用EWB的电子表电路设计与仿真
电路与电子技术基础》之模拟电子篇CAI课件的设计
逻辑无环流直流可逆调速系统的仿真研究
机器人足球比赛图像采集与目标识别的研究
自来水厂plc工控系统操作站设计
PLC结合变频器在风机节能上的应用
交流电动机调速系统接口电路的设计
直流电动机可逆调速系统设计
西门子S7-300PLC在二氧化碳变压吸附中的应用
DMC控制器设计
电力电子电路的仿真
图像处理技术在足球机器人系统中的应用
管道缺陷长度对漏磁场分布影响的研究
生化过程优化控制方案设计
交流电动机磁场定向控制系统设计
开关电磁阀流量控制系统的硬件设计
比例电磁阀的驱动电源设计
交流电动机SVPWM控制系统设计
PLC在恒压供水控制中的应用
西门子S7-200系列PLC在搅拌器控制中的应用
基于侧抑制增强图像处理方法的研究
西门子s7-300系列plc在工业加热炉控制中的应用
西门子s7-200系列plc在电梯控制中的应用
PLC在恒压供水控制中的应用
磁悬浮系统的常规控制方法研究
建筑公司施工进度管理系统设计
网络销售数据库系统设计
生产过程设备信息管理系统的设计与实现
8.电气工程专业论文 在线等
1变频调速系统的发展现状与前景展望 1 前言 当前全球经济发展过程中,有两条显著的相互交织的主线:能源和环境。
能源的紧张不仅制约了相当多发展中国家的经济增长,也为许多发达国家带来了相当大的问题。能源集中的地方也往往成为全世界所关注的热点地区。
而能源的开发与利用又对环境的保护有着重大影响。全球变暖、酸雨等一系列环境灾难都与能源的开发与利用有关。
能源工业作为国民经济的基础,对于社会、经济的发展和人民生活水平的提高都极为重要。在高速增长的经济环境下,中国能源工业面临经济增长与环境保护的双重压力。
有资料表明,受资金、技术、能源价格的影响,中国能源利用效率比发达国家低很多。90年代中国高耗能产品的耗能量一般比发达国家高12%-55%左右,90%以上的能源在开采、加工转换、储运和终端利用过程中损失和浪费。
如果进行单位GNP能耗(吨标准煤/千美元)的国家比较(90年代中期),中国分别是瑞士、意大利、日本、法国、德国、英国、美国、加拿大的14.4倍、11.3倍、10.6倍、8.8倍、8.3倍、7.2倍、4.6倍、和4.2倍。1995年,中国火电厂煤耗为412克标准煤/kWh,是国际先进水平的1.27倍。
由此可见,对能源的有效利用在我国已经非常迫切。作为能源消耗大户之一的电机在节能方面是大有潜力可挖的。
我国电机的总装机容量已达4亿千瓦,年耗电量达6000亿千瓦时,约占工业耗电量的80%。我国各类在用电机中,80%以上为0.55-220kW以下的中小型异步电动机。
我国在用电机拖动系统的总体装备水平仅相当于发达国家50年代水平。因此,在国家十五计划中,电机系统节能方面的投入将高达500亿元左右,所以变频调速系统在我国将有非常巨大的市场需求。
目前,国内变频调速系统的研究非常活跃,但是在产业化方面还不是很理想,市场的大部分还是被国外公司所占据。因此,为了加快国内变频调速系统的发展,就需要对国际变频调速技术的发展趋势和国内的市场需求有一个全面的了解。
2 全数字化控制系统 随着计算机技术的发展,无论是生产还是生活当中,人民对数字化信息的依赖程度越来越高。如果说计算机是大脑,网络是神经,那么电机传动系统就是骨骼和肌肉。
它们之间的完美结合才是现代产业发展方向。为了使交流调速系统与信息系统紧密结合,同时也为了提高交流调速系统自身的性能,必须使交流调速系统实现全数字化控制。
单片机已经在交流调速系统中得到了广泛地应用。例如由Intel公司1983年开发生产的MCS - 96系列是目前性能较高的单片机系列之一,适用于高速、高精度的工业控制。
其高档型:8*196KB、8*196KC、8*196MC等在通用开环交流调速系统中的应用较多。 由于交流电机控制理论不断发展,控制策略和控制算法也日益复杂。
扩展卡尔曼滤波、FFT、状态观测器、自适应控制、人工神经网络等等均应用到了各种交流电机的矢量控制或直接转矩控制当中。因此,DSP芯片在全数字化的高性能交流调速系统中找到施展身手的舞台。
如TI公司的MCS320F240等DSP芯片,以其较高的性能价格比成为了全数字化交流调速系统的首选。最近TI公司推出的MCS320F240X系列产品更将价格降低到了单片机的水平。
在交流调速的全数字化的过程当中,各种总线也扮演了相当重要的角色。STD总线、工业PC总线、现场总线以及CAN总线等在交流调速系统的自动化应用领域起到了重要的作用。
3 PWM技术 PWM控制是交流调速系统的控制核心,任何控制算法的最终实现几乎都是以各种PWM控制方式完成的。目前已经提出并得到实际应用的PWM控制方案就不下十几种,关于PWM控制技术的文章在很多著名的电力电力国际会议上,如PESC,IECON,EPE年会上已形成专题。
尤其是微处理器应用于PWM技术并使之数字化以后,花样是不断翻新,从最初追求电压波形的正弦,到电流波形的正弦,再到磁通的正弦;从效率最优,转矩脉动最少,再到消除噪音等,PWM控制技术的发展经历了一个不断创新和不断完善的过程。到目前为止,还有新的方案不断提出,进一步证明这项技术的研究方兴未艾。
其中,空间矢量PWM技术以其电压利用率高、控制算法简单、电流谐波小等特点在交流调速系统中得到了越来越多的应用。 4 高压大容量交流调速系统 在小功率交流调速方面,由于国外产品的规模效应,使得国内厂家在价格上、工艺上和技术上均无法与之抗衡。
而在高压大功率方面,国外公司又为我们留下了赶超的空间。首先,国外的电网电压等级一般为3000V,而我国的电网电压等级为6000V和10000V;其次,高压大功率交流调速系统无法进行大规模的批量生产,而国外的劳动力成本,特别是具有一定专业知识的劳动力成本较高。
目前,研究较多的大功率逆变电路有:(1)多电平电压型逆变器(2)变压器耦合的多脉冲逆变器(3)交交变频器(4)双馈交流变频调速系统。(1)多电平电压型逆变器日本长冈科技大学的A.Nabae等人于1980年在IAS年会上首次提出三电平逆变器,又称中点箝位式(Neutral Point Clamped)逆变器。
它的出现为高压大容量电压型逆变器的研制开辟了一条新思。
转载请注明出处众文网 » 交流调速系统毕业论文