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基于DSP的交流电机变频调速系统的设计

作　者: 谢卫东
导　师: 程德福
学　校: 吉林大学
专　业: 检测技术与自动化装置
关键词: DSP 变频调速智能功率模块恒压频比控制 SPWM
分类号: TM921.51
类　型: 硕士论文
年　份: 2006年
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引　用: 6次
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内容摘要

在工矿企业中,电动机是应用面最广、数量最多的电气设备之一,因而电机的运动及控制与企业的产品质量和效益密切相关。由于交流电机适应性强、维修简单、价格低、容易实现高速和大容量化,因此以前直流电机占主要地位的调速传动领域,将逐渐被交流电机变频调速所占领。交流电机变频调速在频率范围、动态响应、调速精度、低频转矩、输出性能、功率因数、工作效率、使用方便等方面是以往的交流调速方式无法比拟的,其优越性体现在两个方面:一是节电显著;二是卓越的调速性能。本文以三相交流异步电动机为被控对象,以TMS320LF2407A (16位定点DSP芯片)为处理器,采用智能功率模块PM10CSJ060,通过SPWM控制技术对交流电机实现恒压频比控制,设计了基于DSP的交流电机变频调速系统。实验结果表明,系统运行稳定并实现了对交流电机的变频调速控制,控制频率范围为0～60Hz,步进为1 Hz。

全文目录

内容提要  4-7
第一章绪论  7-12
  1.1 电机调速发展现况和趋势  7-8
  1.2 电力电子技术的发展现况和趋势  8-9
  1.3 国内外交流调速现状  9-11
    1.3.1 国外现状  9-10
    1.3.2 国内现状  10-11
  1.4 本论文的研究内容  11-12
第二章交流电机变频调速原理  12-27
  2.1 三相交流电机的结构和工作原理  12-16
  2.2 交流电机的调速方式  16-17
  2.3 变频调速系统的U/f 控制方式  17-20
  2.4 SPWM 控制技术原理  20-27
    2.4.1 单极性SPWM 控制技术  21-23
    2.4.2 双极性SPWM 控制技术  23-24
    2.4.3 SPWM 的调制方式  24-27
第三章变频调速系统的硬件电路设计  27-54
  3.1 变频调速系统的总体设计  27-28
  3.2 主电路的设计  28-40
    3.2.1 整流电路  29-30
    3.2.2 滤波电路  30-31
    3.2.3 电源指示  31
    3.2.4 逆变电路  31-35
    3.2.5 以IPM 为功率器件的驱动电路  35-37
    3.2.6 吸收电路  37-40
  3.3 系统保护电路的设计  40-48
    3.3.1 过压、欠压保护电路  41-43
    3.3.2 限流启动电路  43-44
    3.3.3 IPM 故障保护电路  44-47
    3.3.4 泵升控制电路  47-48
  3.4 控制电路的设计  48-54
    3.4.1 DSP（TMS320LF2407A）的最小系统电路  48-52
    3.4.2 频率信号输入电路  52-53
    3.4.3 光耦隔离电路  53-54
第四章变频调速系统的软件设计  54-69
  4.1 TMS320LF240xA 芯片特点概述  54-55
  4.2 TMS320LF2407A 的事件管理器（EV）  55-58
  4.3 SPWM 波形生成原理与控制算法  58-62
  4.4 DSP 生成SPWM 波形  62-69
第五章实验结果及分析  69-76
  5.1 DSP 生成SPWM 波形的验证  69-72
  5.2 交流电动机的运行实验  72-76
第六章全文总结  76-78
参考文献  78-81
作者在攻读硕士期间发表的论文  81-82
摘要  82-84
Abstract  84-87
致谢  87

基于DSP的交流电机变频调速系统的设计

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