基于矢量控制的級聯(lián)型高壓變頻系統(tǒng)研究.pdf

1、高壓變頻調(diào)速是近年來開始應(yīng)用的一種高新技術(shù)。通過高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)，解決了大功率風(fēng)機、泵類的軟起動和調(diào)速問題，節(jié)能效果顯著，具有廣闊的發(fā)展空間。針對電力牽引等領(lǐng)域?qū)Ω邏弘姍C系統(tǒng)提出越來越嚴(yán)格的要求，具有優(yōu)良控制性能的矢量控制高壓變頻系統(tǒng)的理論和應(yīng)用技術(shù)研究逐漸成為廣泛關(guān)注的熱點。
　　論文將轉(zhuǎn)子磁場定向矢量控制策略引入到級聯(lián)型變頻器中，對矢量控制的基本方法進行了深入分析。通過坐標(biāo)變換，將異步電動機在三相靜止坐標(biāo)系上的數(shù)學(xué)模型轉(zhuǎn)化為兩

2、相旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系上的數(shù)學(xué)模型，將定子電流矢量分解為勵磁和轉(zhuǎn)矩兩個直流分量并分別加以控制，從而實現(xiàn)磁通和轉(zhuǎn)矩的解耦控制，以期達到直流電機的控制效果。
　　針對單元級聯(lián)型變頻系統(tǒng)每相由若干個功率單元串聯(lián)的特殊性，本文采用載波調(diào)制的移相式PWM方法對各個功率單元進行控制。另外，為了說明移相式PWM方法在單元級聯(lián)型變頻系統(tǒng)中的技術(shù)特點，本文對其進行了簡明扼要的數(shù)學(xué)分析。
　　設(shè)計了電流、轉(zhuǎn)速雙閉環(huán)的基于轉(zhuǎn)子磁場定向矢量控制的級聯(lián)型高壓變

3、頻系統(tǒng)，在Simulink仿真平臺上搭建了系統(tǒng)模型并進行了仿真。仿真結(jié)果表明高壓電動機動、靜態(tài)性能良好，也說明了該系統(tǒng)控制策略的正確性和可行性。
　　最后，基于TI公司TMS320LF2407A和Altera公司Cyclone芯片進行了系統(tǒng)的硬件設(shè)計和軟件編程，利用DSP的數(shù)字信號高速處理性能實現(xiàn)了對電機的磁鏈位置檢測和轉(zhuǎn)速、電流的閉環(huán)控制，利用FPGA的并行高速處理性能實現(xiàn)了基于移相式PWM的產(chǎn)生。搭建了小功率模擬實驗平臺并進行