大功率變頻器及交流傳動PDF中文版資料免費下載.pdf
上傳時間: 2022-07-24
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第1章 引 言產業界人士和觀察家(甚至包括那些經過多年外層空間旅行剛剛返回這個世界的人)都已經很清楚,因特網( I n t e r n e t)發展所達到的地位和其所產生的現象都不同于本世紀或上世紀所提出的任何一種技術。 I n t e r n e t的延伸和影響范圍、有關 I n t e r n e t 出版物、以及包括美國在線(A O L)、美國電報電話公司( AT & T)和微軟公司等I n t e r n e t產業界的大量風險投資者,這一切都會使我們有一種紛繁迷亂的感覺。所有這些都是通過這樣或那樣的方式與 I n t e r n e t連接起來。I n t e r n e t也是Joe Sixpack和Fortune 1000這樣的網站每天都關心、考慮和使用的唯一技術。或許I n t e r n e t是世界上少有的幾個能夠以相同的平等程度來對待每一個用戶的實體組織之一。一個企業的首席執行官( C E O)如果想給公司提供更好的網絡服務保證,他必須建立一個專用網絡。而在I n t e r n e t中,每一個人對網絡的訪問都是平等的。I n t e r n e t的發展并沒有損害到那些在過去 1 5 0年中所發展起來的其他技術。的確,電話技術是相當重要的,它可以使我們能夠在雙方不見面的情況下通過聲音與線路另一端的人通話。同樣,汽車也改變了我們的生活,汽車的出現能夠使我們在一天之內跨越更大的距離,而這個距離要比任何其他動物多出一個數量級。電燈、無線電和電視都曾經是改善我們日常生活的十分重要的技術,擴展了我們在非睡眠狀態的時間,向我們傳播各種信息,使我們享受更多的娛樂。我們已經在很大程度上解決了生存問題。大多數人的飯桌上有足夠的食品、有溫暖的住所,并且都有一個工作場所,可以每天早出晚歸地工作。我們也可以不必被動地接收各種電視節目,而可以輕松地使用遙控器選擇欣賞自己喜愛的頻道。I n t e r n e t除了有把事情變得更好的能力外,也可能會把事情搞得更糟。在好的一方面,I n t e r n e t能夠使我們在世界范圍同人們進行對等通信;使我們能夠訪問那些存儲在數以百萬計的網絡計算機上的幾乎無限的大量信息。一些功能強大的搜索引擎能夠使我們更加簡單和迅速地實現對有用、有意義的信息資源的定位。不同階段的商務活動,包括從最初的偶然興趣直到成熟的采購定單等,都可以在 I n t e r n e t上完成。甚至于許多人已經開始幻想在將來的某天,I n t e r n e t能使我們不再需要每天早起去上班了。人們可以靠在枕頭上使用一臺膝上型計算機(或許將來可能出現的任何先進的計算機)通過撥接 I n t e r n e t對所有的商務活動和某些消遣娛樂進行管理和維護。在不利的一方面,I n t e r n e t也可能使我們成為有電子怪癖的人,使我們缺乏與其他人進行直接交流的能力。人們僅有的非睡眠時間都將被耗費在計算機的熒光屏前,不停地鍵入I n t e r n e t地址(U R L)或指向其他的超級鏈接。最令人不安的是,由于“等待回應( W F R E,waiting for reply)”而浪費的時間是不可挽回的。 W F R E現象的出現是由于I n t e r n e t上太擁塞、太慢,以至于你的瀏覽器似乎進入了一個永久“等待回應”的狀態。有時候它只是幾秒鐘的問題;另一些情況下可能是幾分鐘。你在 W F R E狀態下盯著計算機熒光屏等待所花費的時間第一部分 概 述是相當大的,這些時間的總和可能會是一個令人吃驚的數字,其數量級或許是幾個月甚至幾年。我們所討論的要點在于:1) Internet已經經歷了巨大的增長過程,并且這種增長將會繼續。2) 不論是居民用戶或者是團體用戶, I n t e r n e t都受到了同等的歡迎。對于后者, I n t e r n e t還意味著新的收入增長點。3) 一些實力很強并且有創造力的產業巨頭正在致力于 I n t e r n e t的應用,以便為其企業自身及其消費者提供有利條件。無庸置疑,不論是偶爾對 I n t e r n e t的臨時使用還是正式規范地應用I n t e r n e t,都將導致對I n t e r n e t更多的興趣和廣告宣傳。與此同時,也將伴隨著 I n t e r n e t應用和及其流量的成比例的增長。4) 目前I n t e r n e t的帶寬和容量還是缺乏的,這導致了 I n t e r n e t上不穩定的響應時間和不可預知的性能。同時產生的問題是, I n t e r n e t是否有能力支持未來的、高帶寬需求的、時延敏感的應用?或者說I n t e r n e t是否有能力支持居民對帶寬容量的適度增長的需求?我們是如何進入了這樣一個不穩定的狀態呢?這個問題有若干答案,但其中沒有一個是真正有權威性的解釋,或許還有一些是可以根本不考慮的。首先, I n t e r n e t是其自身成功的一個受害者。每一天都有新的用戶加入到 I n t e r n e t中,越來越多的人不停地使用瀏覽器通過一個We b站點搜尋他們所感興趣的下一個 We b站點。由于訪問 I n t e r n e t的價格僅是電話的市話費用附加一個適度的費率,因此并沒有一個價格上的保護手段來防止某些瀏覽者對 I n t e r n e t資源的長時間占用。另一種資源的缺乏不一定是由于網絡資源的不足引起的,而更大程度上是由于服務器的資源不足造成的。對某些服務器或服務器陣列來說,突發性的連接請求所引起的負荷和突發的頻度可能大大超過了這些服務器的處理能力。這種突發的大量的連接請求一般發生在大量的客戶試圖同時訪問同一個 We b服務器的時候。這個問題可以被認為是一個臨時性的問題,因為服務器的供應商通常會不斷地提供新型的內容服務器主機、負載平衡器、 We b緩存器等來使該問題得到緩解 。另一個問題是某些鏈路可能正好沒有足夠的帶寬來支持業務所提供的流量負荷。這個問題的部分解決方案當然是增加更多的帶寬;一些新的技術,如波分復用( W D M)技術,似乎可以為用戶提供幾乎無限的帶寬。所有這些我們上述所討論的問題都是造成 I n t e r n e t及I n t r a n e t(I n t r a n e t是I n t e r n e t在企業范圍內的一個著名的復制品)性能極其不穩定的重要因素。在這些問題中,有很多都已經被研究清楚了;雖然其中有些諸如價格等問題是不可能在一夜之間得到解決的,但是我們至少已經知道解決方案是存在的,并且可以在不久的將來得到應用。然而,有關I n t e r n e t性能和基于I P協議進行網絡互連的最基本問題,很大程度上還在于基本 I P路由轉發處理過程和該功能的實現平臺。
標簽: ip交換技術
上傳時間: 2022-07-27
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隨著科學技術的發展,交流調速系統的應用越來越普遍。為了保護逆變器直流側電源,在其開關器件的驅動信號中需加入死區時間,死區時間的加入對交流調速系統的實際運行產生了許多負面影響,因此,死區時間的補償隨之而成為交流調速系統研究的熱點和難點問題之一。 本課題研究交流調速系統中DSP控制的電壓型逆變器死區問題,簡介了三相SPWM逆變器原理后,引出了逆變器死區問題,對死區效應產生的機理及死區存在后引起逆變器輸出電壓的誤差波形進行了分析,揭示了因死區時間的加入所產生的誤差波形與逆變器相關參數的關系。 在上述研究的基礎上,本文對基于DSP控制器的逆變器死區問題展開研究,首先對DSP控制器PWM波產生的原理及死區加入的方法進行了闡述,然后對因死區時間的加入可能引起的波形失真情況進行了分析。在綜述了目前常用的死區補償方法的基礎上,針對基于DSP控制的逆變器死區問題提出了兩種比較實用的死區補償方法:一種是基于無效器件原理的死區補償方法,另一種是基于無效器件原理和電流反饋相結合的死區補償方法。系統仿真實驗表明:采用這兩種方法對死區時間補償后的電機定子電流波形與未補償前的相比,其畸變得到了明顯改善。為了進一步驗證這兩種補償方法的實際補償效果,本文還為驗證實驗做了一些前期的準備工作。
上傳時間: 2013-04-24
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該文通過研究直流調速系統雙向功率變換電路,提出一種ZCZVS Boost雙向DC/DC變換器與VVVF變頻調速器相結合,驅動鼠籠型異步電機的節能型電動車交流驅動系統.該系統在功能上實現了車輛剎車減速或下坡制動時能量的回饋,達到節能、提高能量使用效率和增加車輛行駛距離的目的;采用交流異步電機,克服了傳統直流驅動系統的諸多缺陷,降低了成本,減少了維護;采用ZCZVS技術,降低了電磁干擾和損耗,提高了效率;另外,在逆變主電路中采用IPM模塊,簡化了系統結構,節約了空間,提高了整個系統的可靠性和經濟性.論文詳細分析了系統工作原理,進行了拓撲和參數設計,并完成一套300W樣機的制作,通過相應的仿真和實驗測試,驗證了系統的可行性,特別適用于頻繁減速或剎車制動的電動車輛.預計該系統在旅游風景區、山城等將有很好的應用前景.
上傳時間: 2013-07-01
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直接轉矩控制技術,是繼矢量控制技術之后出現的又一種新的控制思想,其控制手段直接,系統響應迅速,具有優良的靜、動態特性,系統魯棒性好,因而受到了普遍關注并得到了迅速發展。 本論文從交流調速技術的發展開始,分析了異步電機直接轉矩控制的基本原理,推導了u-l、i-n兩種磁鏈模型,并對這兩種磁鏈模型的適應范圍和特點進行了分析,然后推導了在全速范圍都適用的u-n模型。u-n模型的特點是:低速下工作于i-n模型,高速下工作于u-i模型,高低速之間自然過渡,加之引入電流調節器對電流觀測值進行補償,大大提高了模型的觀測精度。 然后以交流電力機車為例,介紹了直接轉矩控制技術在交流調速系統中的應用,并根據電力機車的牽引特性,設計了不同的控制策略: (1)低速區:采用圓形磁鏈的直接轉矩控制; (2)高速區:采用六邊形磁鏈的直接轉矩控制; (3)弱磁區:通過改變磁鏈給定值來調節轉矩,實現恒功率調節。 同時應用MATLAB/SIMULINK軟件建立了直接轉矩控制系統的仿真模型,并得出了仿真結果,驗證了該方法的正確性。 最后介紹了無速度傳感器的直接轉矩控制方法,推導了基于模型參考自適應(MRAS)理論的轉子轉速的辨識方法,建立了轉子轉速的辨識模型,并得到了仿真結果。
上傳時間: 2013-04-24
上傳用戶:wangrong
隨著電力電子技術、微處理器技術以及新的電機控制技術的發展,交流調速性能日益提高。變頻調速技術的出現使交流調速系統有取代直流調速系統的趨勢。但是國民經濟的快速發展要求交流變頻調速系統具有更高的調速精度、更大的調速范圍和更快的響應速度,一般的通用變頻器已經不能滿足工業應用的需求,而交流電機矢量控制調速系統能夠很好的滿足這個要求。矢量控制(Field Oriented Control),能夠實現交流電機電磁轉矩的快速控制,本文對三相交流異步電機的矢量控制系統進行了研究和分析,以高性能數字信號處理器為硬件平臺設計了基于DSP的三相交流異步電機的矢量控制系統,并分析了逆變器死區效應的產生,實現了逆變器死區的補償。 本文介紹了交流調速及其相關技術的發展,變頻調速的方案以及國內外對矢量控制的研究狀況。以三相交流異步電機在三相靜止坐標系下的數學模型為基礎,通過Clarke變換和Parke變換得到三相交流異步電機在兩相旋轉坐標系下的數學模型,并利用轉子磁場定向的方法,對該模型進行分析,設計了轉子磁鏈觀測器,以實現交流電機電流量的有效解耦,得到定子電流的轉矩分量和勵磁分量。仿照直流電機的控制方法,設計了矢量控制算法的電流與速度雙閉環控制系統。設計了以TMS320LF2407A為主控制器的硬件平臺,在此基礎上實現了矢量控制算法,論述了電壓空間矢量調制(SVPWM)的原理和方法,并對其進行了改進。最后對逆變器的死區進行了補償。 實驗表明基于轉子磁場定向的矢量控制(FOC)系統,結構簡單,電流解耦方便,動態性能好,精度較高,能夠基本滿足現代交流電機控制系統的轉矩和速度要求。
上傳時間: 2013-05-24
上傳用戶:李彥東
本文的研究工作主要是圍繞著變速恒頻雙饋風力發電機交流勵磁電源研究展開的.根據變速恒頻雙饋風力發電系統對交流勵磁電源的要求,本文首先對目前適合用作交流勵磁電源的六種變換器進行了詳細深入地比較分析,認為在目前的電力電子技術條件下,兩電平電壓型雙PWM變換器是可用作變速恒頻雙饋風力發電機交流勵磁電源的最具優勢的一種變換器,而多電平與軟開關技術的結合將是交流勵磁電源的發展方向.對網側PWM變換器的無電網電壓傳感器控制技術進行了研究,提出了一種基于虛擬電網磁鏈定向的無電網電壓傳感器的矢量控制方案,解決了初始虛擬電網磁鏈準確觀測的難點,使網側PWM變換器不用對電網電壓進行采樣即可實現矢量控制,省去了電網電壓傳感器及其處理電路但并不影響其控制性能,仿真和實驗結果驗證了所提出方案的良好控制性能.在轉子側PWM變換器的研究中,在電網電壓恒定的情況下對DFIG矢量形式的數學模型進行簡化,進行了基于定子磁鏈定向和基于定子電壓定向的轉子電流環控制器的設計研究.深入分析了DFIG風力發電系統最大風能追蹤的機理和實現的方案,設計了基于定子電壓定向矢量控制、實現最大風能追蹤、有功和無功功率解耦的DFIG的控制方案.最后,將變速恒頻雙饋風力發電運行研究拓展到了電網故障條件下的運行控制.建立了計及電網電壓故障的變速恒頻雙饋風力發電系統完整仿真模型,為系統不間斷運行的研究、改進控制策略的驗證和其它探索性研究提供了一個很好的平臺.
上傳時間: 2013-06-17
上傳用戶:heart520beat
電壓源型PWM逆變器在當前的工業控制中應用越來越廣泛,在其應用領域中,交流電動機的運動控制是其很重要的組成部分。在PWM逆變器的控制過程中,設置死區是為了避免逆變器的同一橋臂的兩個功率開關器件發生直通短路。盡管死區時間很短,然而當開關頻率很高或輸出電壓很低時,死區將使逆變器輸出電壓波形發生很大畸變,進而導致電動機的電流發生畸變,電機附加損耗增加,轉矩脈動加大,最終導致系統的控制性能降低,甚至可能導致系統不穩定。為此,需要對逆變器的死區進行補償。本文針對連續空間矢量調制提出了一種改進的減小零電流鉗位和寄生電容影響的死區效應補償方法;針對斷續空間矢量調制提出了通過改變空間矢量作用時間,來改變驅動信號脈沖寬度的補償方法,并對這兩種方法進行了理論分析和仿真研究。 本文首先詳細分析了死區時間對逆變器輸出電壓和電流的影響,以及功率開關器件寄生電容對輸出電壓的影響。其次對已提出的減小零電流鉗位和寄生電容影響的死區效應補償方法進行了理論分析,該方法先計算出補償電壓,再對由零電流鉗位現象引起的補償電壓極性錯誤進行校正,極性校正的參考量為d軸補償電壓的幅值,然而補償電壓的大小隨電流的變化而變化,因此該方法存在電壓極性校正時參考量為變化量的缺點,而且該方法只適用于id=0的控制方式,適用性較差。針對這些問題,本文提出了改進的減小零電流鉗位和寄生電容影響的補償方法,改進后的方法是先對由零電流鉗位現象引起的電流極性錯誤進行校正,然后再計算補償電壓的大小,電流極性校正時的參考量為三相電流極性函數轉化到γ-坐標系的函數sγ的幅值,sγ的幅值與補償電壓大小無關為恒定值,而且適用于任何控制方式,適應性強。再次把改進的減小零電流鉗位和寄生電容影響的死區效應補償方法應用到PMSM矢量控制系統中,采用MATLAB和Pspice兩種方法進行了仿真研究,仿真結果驗證了補償方法的有效性。對兩種仿真結果的對比分析,表明PSpice模型能更好的模擬逆變器的非線性特性。 最后,文章分析了連續空間矢量調制和斷續空間矢量調制的輸出波形的區別和死區對兩種波形影響的不同。針對DSP芯片TMS320LF2407A硬件產生的斷續SVPWM波,提出了根據電壓矢量和電流矢量的相位關系,通過改變空間矢量作用時間,來改變驅動信號脈沖寬度,對其進行死區補償的方法。給出了基本空間矢量作用時間調整的實現方法,并建立了MATLAB仿真模型,進行仿真研究,仿真結果驗證了補償方法的正確性和有效性。
上傳時間: 2013-06-04
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直接轉矩控制技術(DTC)是繼矢量控制技術之后交流調速領域中新興的控制技術,它采用空間矢量分析的方法,直接在定子坐標系下計算并控制異步電機的轉矩和磁鏈,采用定子磁場定向,直接對逆變器的開關狀態進行最佳控制,從而能夠快速而準確地控制異步電動機的轉矩和磁鏈,以獲得轉矩的高動態性能。目前在高速離心機行業,普遍采用通用型變頻器,其通用性好,但參數較多,價格較貴,為了降低成本增強控制性能,本文利用直接轉矩控制技術的優點,采用直接轉矩控制策略設計并制作了針對高速離心機的專用變頻器。 本文介紹了異步電動機和逆變器的基本數學模型,分析了異步電機直接轉矩控制的基本原理,以及直接轉矩控制系統的基本組成,對直接轉矩控制系統進行了仿真研究,建立了基于MATLAB/Simulink的仿真系統,介紹了仿真模型的各組成部分,包括3/2變換、定子磁鏈、電機轉矩觀測模型、轉矩調節器、磁鏈調節器、扇區判斷、開關表選擇等,給出了系統加減負載和加減轉速仿真結果,仿真結果表明了其磁鏈軌跡近似為圓形,系統具有良好的動態和穩態性能,同時證明了建立的轉矩和磁鏈觀測模型以及控制算法的正確性和可行性。根據仿真實現方法以及結果的指導,設計并制作了整個系統的硬件電路,包括主電路(單相整流、濾波、制動電路、啟動限流電路、逆變電路)、控制電路(DSP、驅動隔離放大、采樣)并對各器件進行選型,給出了硬件各部分電路圖;最后介紹了系統的軟件流程以及各模塊的程序實現,系統的軟件部分采用C語言進行編程,實現了定子相電流的采樣、定子相電壓的計算、定子磁鏈的計算和開關信號的輸出等功能。在分別對硬件和軟件各部分進行調試后,進行了系統的聯合調試,以TMS320F2808作為控制器,在一臺功率為1.5KW的交流異步電機上實現了直接轉矩控制。
上傳時間: 2013-05-31
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隨著電力電子技術的發展,各類電力電子裝置應運而生,這些產品在出廠前需要根據不同的需要進行相應的測試和校驗。傳統的負載測試存在著能耗大、靈活性差等諸多缺點,已經越來越不能滿足各種測試場合的要求,特別是一些要求用動態變化的負載、非線性負載、具有負阻特性的負載以及有源負載等測試場合。因此針對這一問題,本文利用電力電子技術結合計算機技術、控制技術等設計了一種通用的交流電子負載模擬裝置,以滿足各種測試場合的要求。 @@ 交流電子負載是一種可以模擬真實負載的電力電子裝置,它不但可以模擬傳統的線性負載,也可以模擬各種非線性負載、有源負載等其他形式的負載。目前國內外對電子負載的研究還不成熟,有些是使交流電源按照一定的功率放電,但是輸出電流卻與真實負載測試下的電流有較大的差別;而有些雖然能夠準確控制電源的放電電流取得和真實負載一樣的效果,但試驗電能完全被消耗掉,造成很大的浪費。本文研究的新型交流電子負載克服了以上電子負載方案的缺點,可以滿足各種試驗場合的測試需求,能夠在很大程度上減少能量浪費,豐富試驗樣式且節約試驗成本。 @@ 本文分析了能饋式交流電子負載的模擬原理,確定了采用中間直流環節的交-直-交主電路結構,其一端接待測交流電源,另一端接低壓交流電網。前級負載模擬環節和后級能量回饋環節均采用可四象限運行的電壓型PWM(Pulse Width Modulation)變換器。負載模擬環節直接與待測電源連接,采用電流滯環瞬時值比較方式,使電源輸出的實際電流信號準確、快速的跟蹤其指令電流信號值,使得電子負載對待測電源呈現設定的負載形式,完成電子負載的模擬功能;能量回饋環節與電網連接,通過控制輸出電流與電網電壓同頻、同相位,實現試驗電能的單位功率因數回饋電網的目的,變換器的控制采用常規的雙閉環控制方式,電流內環控制實際電流跟蹤指令值的變化,電壓外環通過控制輸出電流的大小使直流側母線電壓穩定為設定指令值。 @@ 電子負載系統在負載模擬部分通過人機接口設定具體負載形式和負載屬性,為了更加準確快速的得到電流指令信號值,文中采用更加直接的數值計算方 法,由數字信號處理器實時計算出該給定負載模式下的指令電流值。使用交流小信號分析法得到了系統的頻域方塊圖,并對主電路元件參數以及調節器進行了優化設計。針對大功率開關管開關頻率存在的限制,本文提出了幾種提高電流跟蹤精度的改進方法,取得了良好的效果。整個系統在PSIM平臺上進行了不同工作模式下的仿真,仿真結果表明方案切實可行。最后依據仿真方案設計基于TMS320F2812的控制系統和功率電路,使用PROTEL軟件進行了原理圖的繪制。@@關鍵詞:電子負載;能量回饋;電壓型變換器;滯環PWM電流控制;雙閉環;PWM整流器
上傳時間: 2013-05-26
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