【正文】 直流傳動裝置。同時，無須采用均壓電路、吸收電路與輸入、輸出濾波器；輸入功率因數(shù) ,總效率 (包括隔離變壓器 )96%。 圖 開環(huán)控制系統(tǒng)結構原理框圖 （ 2）矢量控制 1971年德國的 ，這是一種新的控制理論和控制技術，它解決了交流電機的瞬時轉矩控制問題。 武漢工程大學 畢業(yè)設計 9 第二章 系統(tǒng)主電路設計 變頻調速系統(tǒng)組成原理框圖如圖 所示， 分為 主電路和控制電路兩 大 部分 。因為受電容量和耐壓的限制，濾波電路通常由若干個電容器并聯(lián)成一組，又由兩個電容器組串聯(lián)而成。 充電限流電阻 為了在上電時限制電容的充電電流 ,需要設置充電限流電阻 ,如圖 21 中的電阻 R5,設計時希望充電電流最大值在 10A左右 ,而上電瞬間電位差為 V530 ,那么限流電阻 R1的值為： ????? 5053105 3 0d1 IUR () 考慮到瞬時電流很大 ,要求電阻可以承受 ,所以選用大功率的水泥電阻 ,水泥電阻放熱面積大 ,溫度上升率較小 ,水泥型卷線電阻器耐脈沖特性良好 ,能面對很大的瞬間電流武漢工程大學 畢業(yè)設計 12 經過 ,大約可以承受 10 倍于額定功率的瞬時功率達 5 秒鐘 ,即使電阻上功率大了也不容易燃燒 ,有非常好的阻燃性 。 （ 2）開關器件安全工作區(qū)的選擇。本課題中輸出電壓基波頻率為 50Hz,其諧波分量集中在開關頻率 10KHz附近 ,故設截止頻率為 2KHz 可有效濾除高次諧波。設 A 軸為參考坐標軸，轉子以 ? 速度旋轉，轉子繞組軸線為 a 、 b 、 c隨轉子旋轉。對于恒轉矩負載， D =0， K =0，則 dtdnJTTpLe??? （ ） 三相異步電動機的多變量非線性數(shù)學模型 將以上電壓方程、轉矩方程、磁鏈方程和運動方程歸納在一起變構成了恒轉矩負載下的一部電動機的多變量非線性數(shù)學模型 ???????????????????dtdiiiiiifTLidtdnJTTiddLdtdiLRiucbaCBAepLe??????),( （ ） 異步電動機在三相坐標系上數(shù)學模型的性質 由式（ ）可以看出，異步電動機在靜止軸系上的數(shù)學模型具有以下性質： （ 1）異步電動機數(shù)學模型是一個多變量（ 多輸入多輸出）系統(tǒng) 輸入到電機定子的電量為三相電壓 CBA uuu , （或電流 CBA iii , ），也就是說數(shù)學模型有三個輸入變量、輸出變量中，除轉速外，磁通也是一個獨立的輸出變量。 M 軸與 si 之間夾角用 s? 表示。 因為用兩相代替了三相，使兩相繞組互感是原三相繞組中任意兩相間最大互感（當軸線重合時） msL 的 23 倍。代入式（ ）和式 （ ）并整理得 ???????????????????221023??ii??????BAii （ ） 武漢工程大學 畢業(yè)設計 22 ????????????????????2161032BAii????????ii （ ） 按照所采用的條件，電流變換矩陣也就是電壓變換矩陣，同時還可以證明，它們也是磁鏈 的變換矩陣。 將式（ ） ~（ ）都代入式（ ），即可得到完整的磁鏈方程，顯然這個矩陣方程是比較復雜的，為了方便起見，可以將它寫成分塊矩陣的形式 ?????????????rrrssrssrs LL LL?? ??????rsii （ ） 式中，定子磁鏈 ? ?TCBAs ???? ? , 轉子磁鏈 ? ?Tcbar ???? ? ,定子 電流 ? ?TCBAs iiii ? ,轉子電流 ? ?Tcbar iiii ? 。最后，由于異步電動機定、轉子三相繞組中的電流產生的磁通存在電磁慣性，轉速的變化存在機械慣性等因素，所以異步電動機的數(shù)學模型是一個高階系統(tǒng) [16]。 濾波電路應 具有較低的輸出阻抗 ,以減小負載變化時對濾波器濾波效果的影響。但是這種電結構的元器件數(shù)多，成本高 [13]。 WP 33av ????? () (3)直流電流平均值 dI AUPI 3davd ???? () 整流電路元件選取需要從電流定額和電壓耐量兩個方面考慮。 武漢工程大學 畢業(yè)設計 10 圖 主電路結構圖 主電 路參數(shù)計算及元器件選型分析 整流電路及其參數(shù)計算 通常有三種整流方式 :二極管不控整流，晶閘管半控整流和晶閘管全控整流。它的控制效果不取決于異步電動機的數(shù)學模型是否能夠簡化 ,而是取決于轉矩的實際狀況 ,它不需要將交流電動機與直流電動機作比較、等效、轉化 ,即不需要模仿直流電動機的控制。 （ 1）開環(huán)控制 通用變頻器常用轉速開環(huán)、恒壓頻比加定子電壓低頻補償?shù)目刂品绞?，其基本結構原理框圖如圖 ，主要由斜坡函數(shù)模塊、恒壓頻比模塊、 PWM信號生成模塊組 成。、 24176。由于兩個次級繞組線電壓相同 , 則它們各相之間相位差為 30176。由于中間不經過直流環(huán)節(jié) ，不需換流， 故效 率很高。用戶的高頻化要求推動了功率器件柵極的 MOS化 ,90年代 MOS場效應型 IGBT(絕緣柵極晶閘管Insulated Gate Bipolar Transistor)廣泛用作變頻器的功率變換器件。` 畢業(yè)設計 （論文） 題 目： 矢量控制交流變頻調速系統(tǒng)設計 姓 名： 學 號： 0904150109 指導教師（職稱）： 文小玲（教授） 專 業(yè)： 電氣工程及其自動化 班 級： 2020 自動化 01 所 在 學 院： 電氣信息學 院 2020 年 5 月武漢工程大學 畢業(yè)設計 I 目 錄 摘 要 ........................................................................................................................................ II Abstract ..................................................................................................................................... III 第一章 緒論 ............................................................................................................................ 1 變頻調速技術的發(fā)展 ......................................................................................................... 1 變頻調速系統(tǒng)的類型及其主電路結構 ............................................................................. 2 變頻調速系統(tǒng)的控制方法 ................................................................................................. 6 設計任務與要求 ................................................................................................................. 8 第二章 系統(tǒng)主電路設計 ........................................................................................................ 9 主電路結構設計 ................................................................................................................. 9 主電路參數(shù)計算及元器件選型分析 ............................................................................... 10 第三章 三相異步電動機的矢量控制數(shù)學模型 .................................................................. 15 異步電動機在三相坐標系上的數(shù)學模型和性質 ........................................................... 15 坐標變換 ........................................................................................................................... 20 異步電動機在兩相 dq 同步旋轉坐標系上的數(shù)學模型 ................................................. 23 按轉子磁鏈（磁通 ）定向的數(shù)學模型 ........................................................................... 25 第四章 異步電動機的矢量控制策略 .................................................................................. 27 矢量控制的基本思想 ....................................................................................................... 27 按轉子磁場定向的矢量控制方法的實現(xiàn) ....................................................................... 28 第五章 系統(tǒng)仿真建模與分析 .............................................................................................. 33 MATLAB/SIMULINK 簡介 .............................................................................................. 33 仿真模型的建立 ............................................................................................................... 33 系統(tǒng)仿真分析 ................................................................................................................... 36 總結與展望 .............................................................................................................................. 39 致 謝 .......