基于矩陣式變換器的異步電動機矢量控制調速系統(tǒng)的研究.pdf

1、交流調速技術是實現(xiàn)電氣化節(jié)能目標的關鍵環(huán)節(jié)。矩陣式變換器較傳統(tǒng)變頻器而言具有眾多優(yōu)良的特性,例如具有正弦輸入、輸出性能,輸入功率因數(shù)可接近為1,對電網(wǎng)無污染、結構緊湊、能量可以雙向流通,能夠實現(xiàn)帶負載的四象限運行等。將矩陣式變換器應用到交流電動機調速領域非常合適,它不僅能實現(xiàn)良好的傳動性能,而且可以滿足當前嚴格的電能質量要求。主要研究內(nèi)容如下:
　　 首先,闡述了三相一三相矩陣式變換器的典型拓撲結構及其工作原理,深入分析了矩陣式

2、變換器調制算法的基本策略,對目前基于虛擬等效思想的雙空間矢量調制算法做了較詳細的分析,在此基礎上計算了矩陣式變換器的電壓利用率。同時對半軟化四步安全換流策略進行了介紹。仿真結果驗證了矩陣式變換器的優(yōu)良特性。
　　 其次,闡述了基于轉子磁場定向的矢量控制調速系統(tǒng)的工作原理,分析了坐標變換理論和異步電動機的動態(tài)數(shù)學模型,并運用MATLAB仿真軟件建立了該變頻調速系統(tǒng)的仿真模型,詳細闡述了控制系統(tǒng)各個子模塊的工作原理和建模過程。對系統(tǒng)

3、在不同工況下的調速特性進行了仿真驗證,結果表明:采用轉子磁場定向的矢量控制調速系統(tǒng)既能保持穩(wěn)態(tài)精度又具有良好的動態(tài)性能,為論文后續(xù)內(nèi)容提供了論證基礎。
　　 再次,論證了基于矩陣式變換器的異步電動機矢量控制調速系統(tǒng)的組合控制策略,設計了系統(tǒng)的控制器,并在MATLAB仿真平臺上建立了系統(tǒng)的仿真模型,驗證了該調速系統(tǒng)的傳動特性,仿真結果表明:采用組合控制策略的矩陣式變換器調速系統(tǒng)能夠實現(xiàn)異步電動機的高性能調速,滿足調速要求。