变频器并联运行的研究

摘要

随着经济的发展，很多领域对电动机的调速性能和可靠性有着很高的要求。而变频器并联运行，不仅可以提高系统的容量，而且大大提高了系统的可靠性。 分析了变频器并联运行的原理，建立了变频器并联的数学模型，研究了变频器并联运行时的环流特性。通过仿真研究说明了变频器并联运行时幅值差、相位差和频率差与环流的关系。 研究了感应电动机内模控制技术，采用内模控制技术实现了感应电机的定子电流内模解耦控制。仿真结果表明内模控制具有优良的电流跟踪性能，即使在参数估计不准的情况下，也能具有较好的电流跟踪效果。 提出了基于内模控制的变频器并联方案，设计了电流环、磁链环、转速环、无速度传感器，LC滤波器；根据设计的方案，建立了变频器并联的仿真模型，仿真结果表明，方案不仅能较好的抑制环流，而且具有良好的电机调速性能搭建了两台变频器并联的实验平台，设计了控制电路和DSP软件。给出了50Hz、40Hz和20Hz时的实验波形，实验结果良好，表明了方案的可行性。

目录

文摘

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声明

1绪论

1.1变频调速的发展

1.2变频器基本原理

1.3交流电源并联常用的方法

1.3.1集中式控制

1.3.2主从式控制

1.3.3分布式控制

1.3.4无连线式控制

1.4课题主要内容

2变频器并联运行分析

2.1变频器并联运行的基本原理

2.2并联运行的数学模型

2.3环流分析

2.3.1环流产生原因

2.3.2环流的数学分析

2.3.3多台并联分析

2.4环流的仿真分析

2.5本章小结

3感应电动机内模控制技术

3.1异步电动机的数学模型

3.1.1异步电动机在A-B-C静止坐标系中的数学模型

3.1.2异步电动机在α-β静止坐标系中的数学模型

3.1.3异步电动机在d-q静止坐标系中的数学模型

3.2内模控制原理

3.3感应电动机定子电流内模解耦控制

3.4感应电机内模解耦控制性能的仿真

3.5本章小结

4基于内模控制的变频器并联方案设计

4.1变频器并联方案总体设计

4.2电流环设计

4.3磁链环设计

4.4转速环设计

4.5无速度传感器设计

4.6输出滤波器设计

4.7本章小结

5变频器并联系统的仿真研究

5.1变频器并联系统的建模

5.2变频器并联系统的仿真分析

5.2.1无速度传感器仿真

5.2.2电机调速性能仿真

5.2.3环流仿真分析

5.2.4故障仿真

5.3本章小结

6变频器并联系统的设计与实验

6.1引言

6.2控制电路设计

6.3 DSP软件设计

6.3.1软件主流程

6.3.2无速度传感器的DSP实现

6.3.3电流给定环节的DSP实现

6.3.4内模电压计算的DSP实现

6.3.5交流调节器的DSP实现

6.4实验结果与分析

6.5本章小结

7总结与展望

致 谢

参考文献

附录