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正文內(nèi)容

基于svpwm異步電動機(jī)畢業(yè)論文-wenkub

2022-09-07 15:03:59 本頁面
 

【正文】 ................... 15 直角坐標(biāo) — 極坐標(biāo)變換 (K/P) .......................................................................... 17 異步電動機(jī)在兩相坐標(biāo)系上的數(shù)學(xué)模型 .............................................................. 17 兩相任意旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系上的數(shù)學(xué)模型 ............................................................... 17 兩相靜止坐標(biāo)系上的數(shù)學(xué)模型 ....................................................................... 21 兩相同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系上的數(shù)學(xué)模型 ............................................................... 22 按轉(zhuǎn)子磁場(磁通)定向的數(shù)學(xué)模型 .......................................................... 23 第三章 電壓空間矢量脈寬調(diào)制 (SVPVM) ....................................................................... 25 電壓空間矢量的基本原理 ......................................................................................... 25 電壓空間矢量的實(shí)現(xiàn) .................................................................................................. 26 電壓空間矢量的合成 ........................................................................................... 26 電壓空間矢量所在扇區(qū)的判斷 ......................................................................... 27 電壓空間矢量的線性組合與 SVPWM 控制 ........................................................... 29 SVPWM 與 PWM、 SPWM 的比較 .......................................................................... 32 湖南人文科技學(xué)院畢業(yè)論文 IV 第四章 SVPWM 仿真及結(jié)果分析 ..................................................................................... 33 MATLAB 動態(tài)仿真工具 SIMULINK 簡介 ............................................................. 33 SVPWM 的 SIMULINK 實(shí)現(xiàn) .................................................................................... 34 仿真結(jié)果及其波形分析 ............................................................................................. 39 第五章 結(jié)束語 ...................................................................................................................... 43 致 謝 ..................................................................................................................................... 44 參考文獻(xiàn) ................................................................................................................................. 45 湖南人文科技學(xué)院畢業(yè)論文 1 第一章 緒 論 現(xiàn)代交流調(diào)速 系統(tǒng)的發(fā)展 長期以來在調(diào)速傳動領(lǐng)域大多采用磁場電流和電樞電流可以獨(dú)立控制的直流電動機(jī)傳動系統(tǒng),它的調(diào)速性能和轉(zhuǎn)矩控制特性比較理想,可以獲得良好的動態(tài)響應(yīng),然而由于在結(jié)構(gòu)上存在的問題使其在設(shè)計容量受到限制,不能適應(yīng)高速大容量化的發(fā)展方向。 作者簽名: 二 0一 年 月 日 湖南人文科技學(xué)院畢業(yè)論文 I 異步電動機(jī)矢量控制技術(shù)的研究 摘要: 現(xiàn)代電力電子技術(shù) 和 計算機(jī)控制技術(shù)的 快 速發(fā)展,促進(jìn)了電氣傳動的技術(shù)革命。 作 者 簽 名: 日 期: 指導(dǎo)教師簽名: 日 期: 使用授權(quán)說明 本人完全了解 大學(xué)關(guān)于收集、保存、使用畢業(yè)設(shè)計(論文)的規(guī)定,即:按照學(xué)校要求提交畢業(yè)設(shè)計(論文)的印刷本和電子版本;學(xué)校有權(quán)保存畢業(yè)設(shè)計(論文)的印刷本和電子版,并提供目錄檢索與閱覽服務(wù);學(xué)校可以采用影印、縮印、數(shù)字化或其它復(fù)制手段保存論文;在不以贏利為 目的前提下,學(xué)??梢怨颊撐牡牟糠只蛉績?nèi)容。 學(xué)科分類號: 08 湖南人文科技學(xué)院 本科生畢業(yè)論文 題 目 : 異步電動機(jī)矢量控制技術(shù)的研究 湖南人文科技學(xué)院畢業(yè)論文 2 畢業(yè)設(shè)計(論文)原創(chuàng)性聲明和使用授權(quán)說明 原創(chuàng)性聲明 本人鄭重承諾:所呈交的畢業(yè)設(shè)計(論文),是我個人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的成果。 作者簽名: 日 期: 湖南人文科技學(xué)院畢業(yè)論文 3 湖南人文科技學(xué)院本科畢業(yè)論文誠信聲明 本人鄭重聲明:所呈交的本科畢業(yè)論文,是本人在指導(dǎo)老師的指導(dǎo)下,獨(dú)立進(jìn)行研究工作所取得的成果,成果不存在知識產(chǎn)權(quán)爭議,除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外,本論文不含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的作品成果。交流調(diào)速取代 了 直流調(diào)速,計算機(jī)數(shù)字控制取代 了 模擬控制己成為發(fā)展趨勢。交流電動機(jī)以其結(jié)構(gòu)簡單、制造方便、運(yùn)行可靠,可以以更高的轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn),可用于惡劣環(huán)境等優(yōu)點(diǎn)得到了廣泛的運(yùn)用,但交流電動機(jī)的調(diào)速比較困難。 電氣傳動是現(xiàn)代最主要的機(jī)電能量變換形式之一。在上世紀(jì) 80年代以前,直流傳動是唯一的電氣傳動方式。由于它結(jié)構(gòu)簡單、運(yùn)行可靠、價格低廉而且堅固耐用,慣量小,便于維修,適用于惡劣環(huán)境等特點(diǎn),使其在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中得到了極廣泛的應(yīng)用。后來在50 年代異步電動機(jī)定子串飽和電抗器的調(diào)速方法也有了一定的發(fā)展。在 60 年代大功率半導(dǎo)體變頻裝置的問世開創(chuàng)了電力電子技術(shù)發(fā)展的新時代,這種半導(dǎo)體電力電子器件具有體積小、價格低、堅固耐用、性能良好等優(yōu)點(diǎn),通過使用它可以連續(xù)地改變電源頻率,十分理想地實(shí)現(xiàn)交流電動機(jī)的無級調(diào)速,從而使交流電機(jī)調(diào)速技術(shù)飛躍發(fā)展。諸如交流電動機(jī)的串級調(diào)速、各類型的變頻調(diào)速、無換向電動機(jī)調(diào)速,特別是矢量控制技術(shù)、直接轉(zhuǎn)矩控制技術(shù)的應(yīng)用,使得交流調(diào)速逐步具備了寬調(diào)速范圍、高穩(wěn)速精度、湖南人文科技學(xué)院畢業(yè)論文 3 快動態(tài)響應(yīng)等良好的技術(shù)性能。該控制方案結(jié)構(gòu)簡單,通過調(diào)節(jié)逆變器輸出電壓實(shí)現(xiàn)電機(jī)的速度調(diào)節(jié),根據(jù)電機(jī)參數(shù),設(shè)定 V/F 曲線,其可靠性高。針對不同的應(yīng)用場合,矢量控制系統(tǒng)可以分為帶速度反饋的控制系統(tǒng)和不帶速度反饋的控制系統(tǒng)。 研究內(nèi)容 本課題 用 MATLAB/SIMULINK 軟件 搭建數(shù)學(xué)模型 仿真實(shí)現(xiàn) SVPWM 變頻調(diào)速矢量控制系統(tǒng)的仿真: 湖南人文科技學(xué)院畢業(yè)論文 4 從矢量控制的思想出發(fā) ,在坐標(biāo)系和矢量控制技術(shù)的基礎(chǔ)上 ,針對多變量、非線性、強(qiáng)耦合的異步電動機(jī)系統(tǒng),使用按轉(zhuǎn)子磁場定向的方法來建立系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型。 異步電動機(jī)在三相坐標(biāo)系上的數(shù)學(xué)模型和性質(zhì) 異步電動機(jī)在三相坐標(biāo)系上的數(shù)學(xué)模型 異步電動機(jī)是一個高階、非線性和強(qiáng)耦合的多變量系統(tǒng)。其次,異步電動機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩是磁通和電流相互作用產(chǎn)生的,旋轉(zhuǎn)感應(yīng)電動勢是轉(zhuǎn)速和磁通相互作用產(chǎn)生的,因此,在數(shù)學(xué)模型中會含有兩個變量的乘積項(xiàng),再考慮磁飽和的因素,所以異步電動機(jī)的數(shù)學(xué)模型是一個非線性的系統(tǒng)。定子 A 、 B 、 C 及三相轉(zhuǎn)子繞組 a 、 b 、 c 在空間對稱分布; 忽略磁路飽和,各繞組的自感和互感都是恒定的; 忽略鐵心損耗; 湖南人文科技學(xué)院畢業(yè)論文 6 不考慮溫度和頻率的變化對電機(jī)參數(shù)的影響。設(shè) A 軸為參考坐標(biāo)軸,轉(zhuǎn)子以 ? 速度旋 轉(zhuǎn),轉(zhuǎn)子繞組軸線為 a 、 b 、 c 隨轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。 CABabcuAuBuCuaubuciAiBiCiaibicωθ 圖 三相異步電動機(jī)的物理模型 1 、電壓方程式 三相定子繞組電壓平衡方程式為 dtdRiu AsAA ??? ( ) dtdRiu BsBB ??? ( ) dtdRiu CsCC ??? ( ) 湖南人文科技學(xué)院畢業(yè)論文 7 與此相應(yīng),三相轉(zhuǎn)子繞組折算到定子側(cè)后的電壓方程式為 dtdRiu araa ??? ( ) dtdRiu brbb ??? () dtdRiu crcc ??? () 式中, Au , Bu , Cu , au , bu , cu — 定子和轉(zhuǎn)子相電壓的瞬時值; Ai , Bi , Ci , ai , bi , ci — 定子和轉(zhuǎn)子相電流的瞬時值; A? , B? , C? , a? , b? , c? — 各相繞組的全磁鏈; sR , rR — 定子和轉(zhuǎn)子繞組的電阻; 上述各量都已折算到定子側(cè),為了簡單起見,表示折算的上角標(biāo)“ ′”均省略 將電壓方程用矩陣形式,并用微分算子 p 代替微分符號 dtdu ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????cbaCBAcbaCBAsssssscbaCBApiiiiiiRRRRRRuuuuuu??????000000000000000000000000000000 () 或?qū)?成 ?pRiu ?? () 2 、磁鏈方程式 每個繞組的磁鏈?zhǔn)撬旧淼淖愿写沛満推渌@組對它的互感磁鏈之和,因此,六個繞組磁鏈可表達(dá)為: 湖南人文科技學(xué)院畢業(yè)論文 8 ?????????????????????????????????????????????????????????????cbaCBAcccbcacCc
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