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双变量交交变频器重载软起动的研究

作　者: 徐武
导　师: 杜庆楠
学　校: 河南理工大学
专　业: 电力电子与电气传动
关键词: 双变量控制电压全补偿软起动分频调压
分类号: TM921.51
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
下　载: 29次
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内容摘要

本文阐述了电机软起动的方法及变频调速的发展、传统起动方法的不足和变频软起动的优势及其性价比较低的问题。双变量交交变频器控制性能可靠、结构简单、成本较低,用于变频起动可以很好的弥补通用变频器性价比较低的缺点。然后在分析传统单变量控制原理缺点的基础上引出双变量控制理论和交一交变频器的自然无环流运行方式。接着首先从感应电动机的稳态数学模型着手,在分析感应电机低频起动时采用恒压频比控制策略需要电压补偿问题的基础上,推导出电压全补偿的计算公式。其次建立双变量交交变频系统的仿真模型,针对具体控制对象仿真验证了恒压频比控制策略及其电压全补偿下电机转矩特性。通过电机重载直接起动和变频起动时电流、转矩的对比,证明了变频起动能实现重载软起功能。最后设计了双变量加载实验装置以及电压全补偿的实验方案,分析了实验和理论之间产生误差的原因。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-8
1 绪论  8-16
  1.1 课题的研究背景和意义  8-9
  1.2 电机起动方法和变频技术的发展  9-13
    1.2.1 电机起动方法的发展  9-11
    1.2.2 变频技术的发展  11-13
  1.3 双变量交交变频技术的发展现状及其应用前景  13-14
  1.4 本文所做的工作  14
  1.5 课题来源  14-16
2 双变量控制理论及重载软起动基本原理  16-38
  2.1 双变量（a+b）控制原理  16-25
    2.1.1 单变量控制原理  16-18
    2.1.2 双变量控制理论概述  18-21
    2.1.3 自然无环流换流原理  21-25
  2.2 交交变频软起动基本原理  25-37
    2.2.1 感应电动机的稳态模型及机械特性  25-28
    2.2.2 恒压频比的控制策略  28-30
    2.2.3 电压全补偿的计算  30-33
    2.2.4 分频调压的控制策略  33
    2.2.5 频率切换过程的研究  33-35
    2.2.6 电机起动能耗优化问题的研究  35-37
  2.3 本章小结  37-38
3 实验系统设计  38-56
  3.1 硬件系统设计  38-49
    3.1.1 主回路  38
    3.1.2 控制回路  38-49
  3.2 软件系统设计  49-55
    3.2.1 程序设计  49-54
    3.2.2 软件抗干扰措施  54-55
  3.3 本章小节  55-56
4 双变量变频起动的建模及仿真  56-72
  4.1 双变量交交变频系统仿真实验模型  56-58
    4.1.1 三相电源模块  56
    4.1.2 触发脉冲模块  56-57
    4.1.3 晶闸管模块  57-58
    4.1.4 电机、测量显示模块及其它模块  58
  4.2 力矩式异步电动机的起动仿真实验  58-71
    4.2.1 恒压频比的控制策略  58
    4.2.2 电压全补偿仿真验证  58-64
    4.2.3 电流谐波和转矩脉动的关系  64-69
    4.2.4 感应电动机重载起动仿真  69-71
  4.3 本章小结  71-72
5 系统实验和分析  72-80
  5.1 实验加载系统设计  72-73
  5.2 电机补偿效果的验证方案  73-75
  5.3 电压的求取  75
  5.4 电压补偿效果实验验证结果  75-76
  5.5 实验结果分析  76-79
    5.5.1 负载的影响  76-77
    5.5.2 谐波的影响  77-79
  5.6 本章小结  79-80
6 结论与展望  80-82
  6.1 结论  80
  6.2 研究存在的不足与展望  80-82
参考文献  82-85
附录  85-86
致谢  86

双变量交交变频器重载软起动的研究

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