電動(dòng)機(jī)汽車交流調(diào)速仿真研究畢業(yè)論文(文件)
【正文】 頻器，將容錯(cuò)技術(shù)應(yīng)用到變頻器內(nèi)部的功率器件中，對(duì)提高系統(tǒng)可靠性、工業(yè)生產(chǎn)和航空航天事業(yè)具有重要意義。1984年提出了整流器的無功補(bǔ)償器控制策略。隨著研究的深入，基于PWM整流器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及控制的拓展，相關(guān)的應(yīng)用研究也發(fā)展起來。其中直接電流控制方式網(wǎng)側(cè)電流響應(yīng)速度較快，控制精度較高，但同時(shí)系統(tǒng)成本較高，間接電流控制方式成本較低，但其動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度較慢，控制效果相對(duì)較差。對(duì)于大功率PWM整流器,其拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的研究主要集中在多電平拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、變流器組合以及軟開關(guān)技術(shù)上。 PWM整流器系統(tǒng)控制策略的研究控制策略是決定PWM整流器發(fā)展的關(guān)鍵因素，PWM整流器的控制對(duì)象是輸入電流和輸出電壓。PWM整流器的時(shí)間最優(yōu)控制。 PWM斬控整流取代了二極管不可控整流或晶閘管相控整流。 此時(shí),整流器工作在整流狀態(tài)下，使用PWM方式控制交流網(wǎng)側(cè)的電流與電網(wǎng)相電壓同相位,實(shí)現(xiàn)單位功率因數(shù)整流。交流電動(dòng)機(jī)的再生能量經(jīng)由逆變器中開關(guān)元件和續(xù)流二極管向中間直流環(huán)節(jié)的儲(chǔ)能電容充電,使電容器兩端電壓升高。 因此，從實(shí)質(zhì)上來看，交一直一交電壓型的雙PWM型變頻調(diào)速系統(tǒng)是PWM整流器和變頻調(diào)速技術(shù)的綜合體。其中交流回路包括交流電壓u以及網(wǎng)側(cè)電感L和網(wǎng)側(cè)等效電阻R。(2)交流側(cè)電感當(dāng)三相VSR系統(tǒng)工作在整流狀態(tài)時(shí),能量由網(wǎng)側(cè)流向直流側(cè)電容。(3)功率開關(guān)器件系統(tǒng)中可控部分，通過三個(gè)橋上下橋臂的導(dǎo)通與關(guān)斷,實(shí)現(xiàn)能量的雙向流動(dòng)。同時(shí)濾除直流電壓脈動(dòng)。四橋臂三相逆變器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖所示，三維空間矢量PWM調(diào)制常常采用這種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。各橋臂的開關(guān)狀態(tài)由下式表達(dá)： SI=01 (I=a,b,c) （）對(duì)于每個(gè)橋臂,0表示上管關(guān)斷下管開通，表示下管關(guān)斷上管開通。 確定了VREF后,就要從圖2所示的14個(gè)非零電壓矢量中選擇與VREF相鄰的3個(gè)矢量。 圖 ()在通過上述的分區(qū)，在確定了VRFF所屬的三棱柱和四面體后，就可以很容易選出與其相鄰的3個(gè)非零矢量。 （） （）以上就是三維空間矢量調(diào)制的具體方法。此外，由于DSP具有快速運(yùn)算能力和數(shù)據(jù)處理能力，完成空間矢量調(diào)制運(yùn)算的時(shí)間非常短，因而SVPWM很容易實(shí)現(xiàn)數(shù)字化,這也為三維空間矢量PWM調(diào)制技術(shù)的實(shí)現(xiàn)奠定了基礎(chǔ)。異步電動(dòng)機(jī)數(shù)學(xué)模型之所以復(fù)雜，關(guān)鍵是因?yàn)橛幸粋€(gè)復(fù)雜的6電感矩陣, 它體現(xiàn)了影響磁鏈和受磁鏈影響的復(fù)雜關(guān)系。不同電動(dòng)機(jī)模型彼此等效的原則是: 在不同坐標(biāo)下所產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)完全一致。充分體現(xiàn)了在同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下建立三相異步電機(jī)模型的優(yōu)勢(shì)。 電源為180V時(shí)，變壓調(diào)速的仿真結(jié)果如圖： 仿真結(jié)果（電壓180V）電流在100到100中變化，轉(zhuǎn)數(shù)從0開始以直線遞增接近2000轉(zhuǎn)的時(shí)候趨于平緩且不在增加保持水平，轉(zhuǎn)拒先以0到100間的來回變化且減小最后減小到0。參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn)[1] 黃靖雄．現(xiàn)代汽車新配置實(shí)務(wù) [M]．人民交通出版社，2005.[2] [M]．機(jī)械工業(yè)出版社，2012.[3] 黃忠霖．控制系統(tǒng)MATLAB計(jì)算及仿真(第3版) [M]．國(guó)防工業(yè)出版社,2010.[4] 王正林，王勝開，陳國(guó)順．MATLAB/Simulink與控制系統(tǒng)仿真[M]．北京：電子 工業(yè)出版社，2005.[5] 李宜達(dá)．控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與仿真[M]．清華大學(xué)出版社,2011.[6] （下冊(cè)）[M].人民交通出版社，2008.[7] ，2008.[8] 張寶生，李杰，[M].機(jī)械工業(yè)出版社，.[9] 詹樟松，楊正軍，[J].系統(tǒng)仿真學(xué)報(bào)，2005.[10] [M].科學(xué)出版社，2013.[11] 凌躍勝，黃文美，[M].中國(guó)電力出版社，2009.[12] 周淵深編著. 交直流調(diào)速系統(tǒng)與MATLAB仿真[M].中國(guó)電力出版社，2007.[13] 薛承基 (SeungKi Sul)[M].清華大學(xué)出版社，2014.[14] 張承慧，崔納新，[M.]機(jī)械工業(yè)出版社，2008.[15] [M].大連海事大學(xué)出版社，2014.[16] [M].清華大學(xué)出版社，2014.致謝致 謝本論文是在敬愛的老師的悉心指導(dǎo)下完成的，其中滲透了老師的關(guān)心和幫助。另外，由于本文作者的經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)水平有限，文中難免存在著錯(cuò)誤和不足，敬請(qǐng)各位專家和老師批評(píng)指正，本人不勝的激。同時(shí)也使我深深的認(rèn)識(shí)到了自己的不足，看到了自己薄弱的一面，也使我懂得了許多，明白了許多。經(jīng)過幾個(gè)多月的努力，我的畢業(yè)設(shè)計(jì)終于順利完成，在這個(gè)令人充滿興奮和感激的時(shí)刻，四年大學(xué)求學(xué)生活即將結(jié)束了，而我又要開始新的征程了。 本章對(duì)三相異步電機(jī)在同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系SIMULINK下進(jìn)行數(shù)學(xué)模型和仿真模型的建立, 并驗(yàn)證了仿真的有效性。可以利用增廣矩陣的方法把(8)式中的矩陣擴(kuò)成方陣，求其逆矩陣后再除去增加的一列，即得兩相同步旋轉(zhuǎn)電流變換到三相靜止電流的電流變換矩陣如下:()三相電壓變壓調(diào)速仿真模型如圖所示： 電壓為220V時(shí)，變壓調(diào)速仿真結(jié)果如圖：仿真結(jié)果（電壓220V) 電流在200到200中變化，轉(zhuǎn)數(shù)從0開始以直線遞增接近2000轉(zhuǎn)的時(shí)候趨于平緩且不在增加保持水平，轉(zhuǎn)拒先以0到200間的來回變化且減小最后減小到0。 () 從上述方程中可以得出同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型與直流電機(jī)的數(shù)學(xué)模型是一致的，也就是說， 若以定子電流為輸入量，按同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系建立三相異步電機(jī)的數(shù)學(xué)模型可以等效于直流電機(jī)的數(shù)學(xué)模型。任意對(duì)稱的多相繞組，通入平衡的多相電流，都能產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)，當(dāng)然以兩相最為簡(jiǎn)單。由于異步電機(jī)是一種復(fù)雜的多變量、強(qiáng)耦合的非線性系統(tǒng), 所以利用計(jì)算機(jī)仿真的辦法構(gòu)造一個(gè)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)進(jìn)行異步電機(jī)的分析是一種很好的研究手段。在此要說明一點(diǎn),如果計(jì)算出3個(gè)非零矢量作用的時(shí)間之和超過了采樣周期Ts，此情況稱為過調(diào)制,作用時(shí)間近似取為 （)本文在傳統(tǒng)二維空間矢量調(diào)制的基礎(chǔ)上，對(duì)三維空間矢量PWM調(diào)制進(jìn)行了詳細(xì)描述，給出了具體的算法及其實(shí)現(xiàn)步驟。假設(shè)與VREF相鄰的非零向量為VVV3，在一個(gè)采樣周期Ts內(nèi)，由于零矢量作用對(duì)合成不產(chǎn)生影響，VVV3各自作用的時(shí)間就成了合成的關(guān)鍵。必須對(duì)圖2所示的三維空間矢量圖進(jìn)行分區(qū)，以便確定合成VREF所需的矢量及其作用時(shí)間。 很多文獻(xiàn)都對(duì)空間矢量調(diào)制的算法進(jìn)行了描述本文在二維空間矢量調(diào)制的基礎(chǔ)上，對(duì)三維空間矢量調(diào)制的算法進(jìn)行分析總結(jié)。 二維空間矢量調(diào)制的方法來源于交流調(diào)速中準(zhǔn)圓形磁通的控制思想。 為三相逆變器一般是采用3個(gè)橋臂組成的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，可以采用兩維空間矢量PWM進(jìn)行調(diào)制，算法比較簡(jiǎn)單。(4)直流側(cè)電容直流側(cè)儲(chǔ)能元件，系統(tǒng)處于整流狀態(tài)時(shí)，用于儲(chǔ)存電網(wǎng)傳輸過來的能量。當(dāng)三相VSR系統(tǒng)工作在逆變狀態(tài)時(shí)，過程與此相反。 下面分別闡述三相VSR各個(gè)組成部分在系統(tǒng)中的作用及其對(duì)系統(tǒng)的影響(1) 三相對(duì)稱
語文相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1