工礦電機車專用變頻器的設(shè)計開題報告(編輯修改稿)
2025-02-17 16:45 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 分別對速度、磁場進(jìn)行獨立控制。通過控制轉(zhuǎn)矩磁鏈，以轉(zhuǎn)子磁通定向，然后分解定子電流而獲得轉(zhuǎn)矩和磁場兩個分量，經(jīng)左邊變換，實現(xiàn)正交或解耦控制。然而在實際應(yīng)用中轉(zhuǎn)子磁鏈難以準(zhǔn)確觀測，系統(tǒng)特性受電動機參數(shù)的影響較大，且在等效直流電動機控制過程中所用的矢量旋轉(zhuǎn)變換較為復(fù)雜，故使得實際的控制效果難以達(dá)到理想的分析效果。這種控制方式雖然調(diào)速范圍寬、啟動轉(zhuǎn)矩大、工作可靠及操作方便，但計算比較復(fù)雜，一般需要專門的處理器來計算，因此實用性不是太理想，控制精度也受到計算精度的影響。 在20實際80年代中期，德國教授提出了直接轉(zhuǎn)矩控制變頻技術(shù)。其思路是把電動機和逆變器統(tǒng)稱為一個整體，利用空間矢量、定子磁場定向分析的方法，直接在定子坐標(biāo)系中分析異步電動機的數(shù)學(xué)模型，計算與控制異步電動機的磁鏈和轉(zhuǎn)矩，采用離散的兩點式調(diào)節(jié)器，將轉(zhuǎn)矩檢測值與轉(zhuǎn)矩額定值相比較，使轉(zhuǎn)矩的波動控制在一定范圍內(nèi)。直接轉(zhuǎn)矩控制具有結(jié)構(gòu)簡單、轉(zhuǎn)矩相應(yīng)快以及參數(shù)性能好的特點，但它是建立在單一矢量、轉(zhuǎn)矩和磁鏈滯環(huán)的控制基礎(chǔ)之上的控制方法，不可避免的造成了低速下開關(guān)頻率低、開關(guān)頻率不固定以及轉(zhuǎn)矩脈動大等特點，限制了直接轉(zhuǎn)矩在低速區(qū)的應(yīng)用。 U/f控制、矢量控制、直接轉(zhuǎn)矩控制等方式的共同缺點是輸入功率因數(shù)低，諧波電流大，直流回路需要大的儲能電容，再生能量又不能反饋電網(wǎng)，即不能進(jìn)行四象限運行。為此，矩陣式交交變頻方式應(yīng)運而生。由于該方式省去了中間直流環(huán)節(jié)，從而省去了體積大、價格貴的電解電容。它能實現(xiàn)功率因數(shù)為1，輸入電流為正弦且能四象限運行，系統(tǒng)的功率密度大。矩陣式交交方式實質(zhì)上不是簡單的控制電流、磁鏈等量，而是把轉(zhuǎn)矩直接變成被控量來實現(xiàn)的。目前此技術(shù)尚未成熟，仍吸引眾多學(xué)者深入研究。6 交流電機的調(diào)速控制技術(shù) 目前國內(nèi)礦山電機車運行環(huán)境比較惡劣，直流網(wǎng)壓波動大，架線路高低不平，致使電弓脫落頻繁；鐵軌鋪設(shè)欠平整，軌道交線出電纜連接不好，甚至未接，致使回饋電阻增大，遠(yuǎn)離變電站的地方電壓遠(yuǎn)遠(yuǎn)偏低，最低不到額定值的60%，并且無電區(qū)多。尤其是井下，電機車啟動制動頻繁，且連續(xù)超載嚴(yán)重。以上環(huán)境都對電氣傳動系統(tǒng)提出了特殊要求，系統(tǒng)過載能力強，啟動力矩大，相應(yīng)快，對瞬時跳弓，電網(wǎng)電壓波動較大有較強的自適應(yīng)能力。 本課題通過對目前交流調(diào)速系統(tǒng)的分析，結(jié)合工礦電機車的工作環(huán)境，基于TI公司新推出的DSP芯片TMS320F2812，設(shè)計開發(fā)了一套可有效解決礦井頻繁掉電和電網(wǎng)電壓波動較大等實際問題的電機車變頻調(diào)速系統(tǒng)。圍繞該系統(tǒng)的性能，本文詳細(xì)討論了硬件設(shè)計方案和軟件設(shè)計流程。參考文獻(xiàn)[1] 劉新輝,．蘭州高等?？茖W(xué)校學(xué)報,2005．[2] [J] .礦山機械,2008．[3],．電機與控制應(yīng)用,2011．[4] ,2010．[5] ,2011．[6] ．北京：機械工業(yè)出版社,2009．[7] ,2005[8] ,1997．[9] ：電子工作出版社,2003．[10] ：機械工業(yè)出版社,1998．[11] ：浙江大學(xué)出版社,2002．[12] Maswood A I,Lin JianOptimal Online Algorithm Derivation for PWMSHE Switching Switching[J].Electronics Leters,1998．[13] Mho Hut,Jinhwan Jung，Kwanghee Nam．A Fast Dynamic DClink Powebalancing Scheme for a PWM Converterinverter System[J]IEEE Trans,Industrial Electronics,2001． 畢 業(yè) 設(shè) 計（論 文）開 題 報 告２．開題報告：一、課題的目的與意義；二、課題發(fā)展現(xiàn)狀和前景展望；三、課題主要內(nèi)容和要求；四、研究方法、步驟和措施 開 題 報 告一、課題目的與意義在當(dāng)前全球經(jīng)濟高速發(fā)展的過程中，有兩條顯著的相互交織的主線：能源和環(huán)境，而能源的緊張，而能源的緊張，直接制約了經(jīng)濟的增長。因此，對能源的有限利用在我國已經(jīng)迫在眉睫尤其是作為能耗大戶的電機在
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