1、量如电 机电压电流估测出转子的速度位置还可以观测到电动机内部的磁通转 矩等进而构成无速度位置传感器高性能交流传动系统。该技术无需在电动机 转子和机座上安装机械式的传感器具有降低成本和维护费用不受使用环境限制 等优点将成为今后交流电气传动技术发展的必然趋势。 变频调速系统产生的谐波对交流电机负载运行的影响 众所周知电机的转速和电源的频率是线性关系变频器就是利用这原理将 的工频电通过整流和逆变转换为频率可调的交流电源。从结构来看变频器 可分为间接变频和直接变频两大类。间接变频将工频电流通过整流器变成直流然 后再经过逆变器将直流变换成频率和电压可控的交流。直接变频器则将工频交流直 接变换成频率和电压可控的交流没有中间的直。
2、频器调速系统的原理接线图 变频器原理是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另频率的电 能控制装置。交直交变频器则是先把交流电经整流器先整流成直流电直流中 间电路对整流电路的输出进行平滑滤波再经过逆变器把这个直流电流变成频率和 电压都可变的交流电。 交直交变频器又可以分为电压型和电流型两种由于控制方法和硬件设计 等各种因素电压型逆变器应用比较广泛。传统的电流型交直交变频器采用自然换 流的晶闸管作为功率开关其直流侧电感比较昂贵而且应用于双馈调速中在过 同步速时需要换流电路在低转差频率的条件下性能也比较差在双馈异步风力发 电中应用的不多。采用电压型交直交变频器这种整流变频装置具有结构简单谐波 含量少定转子功率因数。
3、以前的模拟器件控制系统成为可能。目前适于交 流传动系统的微处理器有单片机数字信号处理器郑州大学毕业设计论文 专用集成电路等。其中高性能的计算 机结构形式采用超高速缓冲储存器多总线结构流水线结构和多处理器结构等。 核心控制算法的实时完成功率器件驱动信号的产生以及系统的监控保护功能都 可以通过微处理器实现为交流传动系统的控制提供很大的灵活性且控制器的硬 件电路标准化程度高成本低使得微处理器组成全数字化控制系统达到了较高的 性能价格比。 开发新型电动机和无机械传感器技术 交流传动系统的发展对电动机本体也提出了更高的要求。电动机设计和建模有 了新的研究内容如三维涡流场的计算考虑转子运动及外部变频供电系统方程的 联解电。
4、环节。目前变频调速系统应用较 多的还是间接变频器即交直交变频器 由于变频器供电侧电流中会含有谐波这些谐波电流注入电网后将对电网的电 能质量产生不利影响而其逆变电路输出侧产生的高次谐波也会给电动机带来诸如郑州大学毕业设计论文 发热加剧转矩脉动及噪声等问题甚至造成电机损坏另外谐波还对通信以及 电子设备产生严重干扰影响周围设备的正常运行。因此研究变频器的谐波特性 将有利于提高交流传动系统的可靠性和工作效率。 郑州大学毕业设计论文 交直交变频调速系统的基本原理及特性研究 变频调速系统的结构框图 图。
5、输入的电源频率 电动机的转差率 电机的极对数。 由公式可知电动机的输出转速与输入的电源频率转差率电机的极 对数有关系因而交流电动机的直接调速方式主要有变极调速调整转子串电 阻调速或串级调速或内反馈电机调整和变频调速调整等 通过流体力学的基本定律可知风机或水泵类设备均属平方转矩负载其转 速与流量压力扬程以及轴功率具有如下关系 由公式可知在其它运行条件不变的情况下通过下调电机的运行速 度其节电效果是与转速降落成立方的关系因此节电效果非常明显。例如在工 况只需要的风量或水量时则可以将电机的转速调节为额定的半而此时电 机消耗的功率仅为额定的即理论上节能可达 目前交流传动己经上升为电气调速传动的主流直流。
6、 郑州大学毕业设计论文 目录 摘要 引言 交流调速技术的发展 交直交变频调速系统研究的目的与意义 研究现状分析 交直交变频调速系统的基本原理及特性研究 系统的构成 交直交变频的基本工作特性 交直交变频调速的优越性 交直交变频调速合理应用 变频器容量的确定 熟悉的原理及应用及仿真 工作原理研究及仿真实验 设计方案 整流器的工作原理研究及实验 整流器的基本工作原理 整流器部分的实验研究与分析 逆变器的工作原理研究及其实验分析 逆变器的基本工作原理 逆变器实验研究分析 交直交变频调速系统的实验。
7、在电动机上会使电动机定子产生 振动而发出电磁噪声其强度和频率范围取决于脉动转矩的大小和交变频率。如果 电磁噪声处于人耳的敏感频率范围将会使人的听觉受到损害。些幅度较大的中 频谐波电流还容易引起电动机的机械共振导致系统的稳定性降低。为了解决以上 问题种方法是提高功率器件的开关频率但这种方法会使得开关损耗增加另 种方法就是随机地改变功率器件的导通位置和开关频率使变频器输出电压的谐 波成分均匀地分布在较宽的频带范围内从而抑制些幅值较大的谐波成分以达 到抑制电磁噪声和机械共振的目的这就是随机技术。 应用矢量控制技术直接转矩控制技术及现代控制理论 交流传动系统中的交流电动机是个多变量非线性强祸合时变的被控对 象控制是从电动机。
8、在运行的安全可靠安装使用维修维护等方面也给使用者带来了极 大的便利。因此研究交直交变频调速系统的基本工作原理和作用特性意 义十分重大。 本文研究了变频调速系统的基本组成部分主回路主要有三部分组成将 工频电源变换为直流电源的整流器吸收由整流器和逆变器回路产生的电压 脉动的滤波回路也是储能回路将直流功率变换为交流功率的逆变 器。使用搭建交直交变频调速系统的仿真模型通过试 验对该交直交变频调速系统的基本工作原理工作特性及作用有更深的认 识也对谐波对于交直交变频调速系统的影响有了定的了解。 关键词交直交变频整流逆变谐波仿真。 郑州大学毕业设计论文 。
9、传动系统占统治地位的局 面已经受到强烈的冲击。推广使用可调速电动机及其控制系统的节能具有广阔的前 景在不久的将来交流电气传动将会完全取代直流电气传动。 电动机作为风机水泵压缩机机床等各种设备的动力已广泛应用于工 业商业公用设施和家用电器等各个领域其中异步电动机是各类电动机中应用 最广需要量最大的种。使之成为国内外企业采用电机节能方式的首选。因此 提高电机系统的效率对节约电能意义十分大功率器件如的开关频率目前还不能做得很高在这种情况下 优化技术正好符合装置的需要。特定谐波消除法 效率最优和转矩脉动最小都属于优化 技术的范畴。普通变频器的输出电流中往往含有较大的和功率器件开关频率 相关的谐波成分谐波电流引起的脉动转矩作。
10、机阻尼绕组的合理设计及笼条的故障检测等。为了更详细地分析电动机 内部过程如绕组短路或转子断条等问题多回路理论应运而生。随着世纪 年代永磁材料特别是钦铁硼永磁的发展永磁同步电动机 的研究逐渐热门和深入由于这类电动机无需励磁电 流运行效率功率因数和功率密度都很高因而在交流传动系统中获得了日益广 泛的应用。在高性能的交流调速传动系统中转子速度位置闭环控制往往是必 需的。为了实现转速位置反馈控制须用光电编码器或旋转变压器等与电动机 同轴安装的机械速度位置传感器来实现转子速度和位置的检测。但机械式的传感 器有安装电缆连接和维护等问题降低了系统的可靠性。对此许多学者开展了 无速度位置传感器控制技术的研究即利用检测到的电动机出线端。
11、态方程出发研究 其控制特性动态控制效果很不理想。世纪年代初提出用矢量变换的方法来 研究交流电动机的动态控制过程不但要控制各变量的幅值同时还要控制其相 位以实现交流电动机磁通和转矩的解祸促使了高性能交流传动系统逐步走向实 用化。目前高动态性能的矢量控制变频器已经成功地应用在轧机主传动电力机车 牵引系统和数控机床中。此外为了解决系统复杂性和控制精度之间的矛盾又提 出了些新的控制方法如直接转矩控制电压定向控制等。另外智能控制技术 如模糊控制神经元网络控制等也开始应用于交流调速传动系统中以提高控制的 精度。 广泛应用微电子技术 随着微电子技术的发展数字式控制处理芯片的运算能力和可靠性得到很大提 高这使得全数字化控制系统取。
12、调等优异特点可以明显地改善双馈发电机的运行状态 和输出电能质量并且该结构通过直流母线侧电容完全实现了网侧和转子侧的分 离。 变频器的整流部分通常采用三相脉动桥式整流电路因此交流供电侧电流 中所包含的谐波主要是为正整数次谐波这些谐波电流注入电网后将对电 网的电能质量产生不利影响。在变频器的逆变侧通过控制装置产生组脉宽可调 的波控制三相的组功率元件的导通和关断从而形成电压频率可调的三 相输出电压。郑州大学毕业设计论文 摘要 随着电力电子技术计算机技术自动控制技术的迅速发展交流变频 调速技术得到了迅速发展其显著的节能效益高精确的调速精度宽泛的调 速范围完善的保护功能以及易于实现的自动通信功能得到了广大用户的 认。
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