【正文】 制系統(tǒng)比傳統(tǒng)的模擬控制系統(tǒng)控制精度高。實際生產(chǎn)過程中，要滿足不同的工況，要求電機的轉速能夠對負載實現(xiàn)快速的響應，以保證企業(yè)生產(chǎn)效率的高效。 電動機作為主要的動力設 備而廣泛的應用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、國防、科技及社會生活等個個方面，電動機負荷約占總發(fā)電量的 70%，成為用電量最多的電氣設備，電動機的調(diào)速性能如何對提高產(chǎn)品質(zhì)量、提高勞動生產(chǎn)率和節(jié)省電能有著直接的決定性影響。雖然上述方法可以實現(xiàn)轉速變化，但也受到一定程度的限制，其中就可以分為有極調(diào)速與無極調(diào)速兩種調(diào)速方式，比較典型的有極調(diào)速如變換電機磁極極對數(shù)，其速度變化只能是有極調(diào)速即速度不可能平滑調(diào)節(jié)，只能根據(jù)磁極極對數(shù)變換為幾組固定的速度值，雖然從公式上可以理解為只要磁極極對數(shù)足夠多 ，速度就可以實現(xiàn)無極變速，但受電機結構限制，磁極對數(shù)不宜過多，故常將其視為有極變速類型。 從上式可以看出電機轉速與供電頻率、電機磁極極對數(shù)和電機轉速轉差率有關，可以通過如下三種方法實現(xiàn)調(diào)節(jié)：改變供電頻率，變換電動機磁極極對數(shù)，此外還可以通過調(diào)整實際轉速與同步轉速差值與同步轉速比值即電機轉速轉差率。要想實現(xiàn)交流電機調(diào)速就首先需要知道交流電動機是如何獲得轉速的，只有在對轉速有一定的認識的基礎上，才能夠對異步電機的速度調(diào)節(jié)方式進行合理的選 擇。隨著交流電動機調(diào)速的隨著交流調(diào)速的理論問題的突破和調(diào)速裝置（主要是變頻器）性能的完善，交流電動機調(diào)速性能差的缺點已經(jīng)得到了克服。而交流調(diào)速有一些固有的優(yōu)點： 、電壓、電流和轉速的上限，不像直流電動 機那樣受到限制； 、造價低； ，事故率低，容易維護。直流電動機雖然有調(diào)速性能好的優(yōu)越，但也有一些難于克服的缺點，主要是機械式換向器帶來的弊端。 第 1 章 緒論 ................................................ 1 論文研究意義 .......................................... 1 國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀 ........................................ 2 論文的主要工作 ........................................ 4 第 2 章 通用變頻器的結構及工作原理 .......................... 5 通用變頻器的基本結構 .................................. 5 電流型變頻器 ...................................... 6 電壓型變頻器 ...................................... 7 通用變頻器工作原理 .................................... 7 本章小結 ............................................. 10 第 3 章 通用變頻器的硬件電路和軟件設計 ..................... 11 通用變頻 器設計指標 ................................... 11 控制器的選型 ......................................... 12 硬件系統(tǒng)總體設計 ..................................... 12 主電路設計 ........................................... 13 信號采集電路的設計 ............................... 14 電壓隔離采樣電路設計 ............................. 14 驅動電路的設計 ................................... 15 電源電路的設計 ................................... 16 檢測和保護電路的設計 ............................. 17 電源監(jiān)控電路 ..................................... 17 IGBT 溫度監(jiān)測電路 ................................ 18 母線電流和轉 矩檢測電路 ........................... 19 軟件結構 ............................................. 19 本章小結 ............................................. 21 第 4 章 通用變頻器控制算法研究 ............................. 22 轉差頻率控制 ......................................... 22 空間矢量控制 ......................................... 22 SVPWM 的基本原理 .............................. 22 SVPWM 的軟件實現(xiàn) .............................. 25 直接轉矩控制 ......................................... 25 本章小結 ............................................. 28 哈爾濱理工大學學士學位論文 IV 第 5 章 通用變頻器建模及仿真分析 ........................... 29 通用變頻器的建模 ..................................... 29 系統(tǒng)仿真的運用 ................................... 29 MATLAB 簡介 .................................... 29 仿真電路設計 ..................................... 30 變頻調(diào)速的仿真結果分析 ............................... 32 本章小結 ............................................. 39 總結 ...................................................... 39 致謝 ...................................................... 42 附錄 A..................................................... 44 附錄 B..................................................... 51 哈爾濱理工大學學士學位論文 1 第 1 章 緒論 論文研究意義 直流調(diào)速系統(tǒng)具有較為優(yōu)良的靜、動態(tài)性能指標。 Simulink。 關鍵詞 ： 通用變頻器；恒壓頻比控制；仿真； DSP 哈爾濱理工大學學士學位論文 II Design of 15kW Inverter Abstract In the actual VVVF systems, AC variable speed control system has gradually grown into the mainstream instead of DC drive system. So far, Inverter has been widely used in all walks of industries, automatic development of production process and saves a great deal of energy and accelerates the improvement of technology. So it with great realistic significance to launch researches on inverter and technologies related to it. Constant Proportion of Voltage to Frequency is the most widely used ways in all inverter, inverter using this way cost less and control simply. This paper integrates the most lately research results on the inverter system and, on this basis, launches some theoretical study and practical application. Generally, the paper including five parts with details as following: Complete the frequency controller hardware designation. Hardware side, finish the design and build the frame the hardware, conclude rectifying section, filtering part, inverter part, protection circuit, driving circuit, detection circuit. Introduce the control algorithm of AC speed regulating system, mon algorithm conclude constant pressure frequency , vector, direct torque etc. The paper studies the SPWM technology and general analysis to the result of the matlab emulator to VVVF, and details the current waveform, and launches theoretical study. Keywords： Inverter。在此基礎上，應用恒壓頻比的控制算法實現(xiàn)了通用變頻器電路仿真。 以 TI 公司生產(chǎn)的 TMS320F2812 作為核心，設計了通用變頻器的硬件電路，其中包括信號采集電路、驅動電路、電源電路、保護電路。本文在總結國內(nèi)外研究成果的基礎上，以 TI 公司生產(chǎn)的 TMS320F2812 型 DSP 作為核心，設計了通用變頻器，并進行了恒壓頻比控制算法的設計。哈爾濱理工大學學士學位論文 I 15kW 通用變頻器的設計 摘要 變頻器在各行業(yè)的應用，已經(jīng)成為改造傳統(tǒng)工業(yè)、提高生產(chǎn)過程自動化水平、節(jié)約能源、推動技術進步的主要手段。恒壓頻比控制是通用變頻器中應用最為廣泛的控制方式之一。主要包括以下內(nèi)容： 在已有通用變頻器的拓撲結構的基礎上，分析了通用變頻器的工作原理，以及基本控制方式。 在 對 通 用 變 頻 器 的 幾 種 控 制 算 法 進 行 分 析 的 基 礎 上 ， 在MATLAB/Simulink 軟真環(huán)境下，建立了通用變頻器的電路仿真模型。仿真結果表明，本文所研究的通用變頻器能夠達到所設計的預期目標。 Asynchronous machine。 DSP 哈爾濱理工大學學士學位論文 III 目錄 摘要 ....................................................... I ABSTRACT ................................. 錯誤 !未定義書簽。在很長的一個歷史時期內(nèi)，調(diào)速傳動領域基本上被直流電動機調(diào)速系統(tǒng)所壟斷。其主要缺點是： ，事故率高； 、電壓、電流和轉速上限值，均受到換向條件的制約，在一些大容量、特大容量的調(diào)速領域中無法應用； ，特別是在易燃易爆場合難于應用。它的最大缺點是調(diào)速困難，簡單調(diào)速方案的性能指標不佳。 工業(yè)應用最廣的電機為交流電機，交流電機應用范圍之廣主要因為其擁有其他電機不可比擬的優(yōu)勢，其主要特點是價格低廉便于維修等。常見的異步電機主要有兩種形式分別是鼠籠與繞線型電機，轉速公式如下： (11) 式中， p—電機磁極對數(shù)； f—供電工頻； s—電機轉差率。通過以上方法完全可以完成轉速變換。無極調(diào)速的主要含義是速度可以實現(xiàn)平滑調(diào)節(jié)不存在速度跳躍變化，其中變化電機轉速轉差率的方法雖然可以實現(xiàn)無哈爾濱理工大學學士學位論文 2 極變速但其速度變換的代價是昂貴的，其變換過程需要消耗能量，所以經(jīng)過上述分析可以顯示出變換供電電源頻率實現(xiàn)速度調(diào)節(jié)是更為合理的方法，變換供電電源頻率大部分需要通過變頻器來實現(xiàn)，尤其是對于工業(yè)應用廣泛的交流電機，能夠對其實現(xiàn)穩(wěn)定經(jīng)濟的速度