三相异步电动机变频调速系统控制策略的研究

摘要

在用电系统中，三相异步电动机是用电量最多的电气设备，一般而言，低效率调速方法是耗能的调速方法，从节能的角度来说是不经济的，本课题是和天津石化集团合作关于三相异步电动机节能变频控制器开发的项目，具有很强的实用性。所以对三相异步电动机变频调速系统的研究具有重要的现实意义。本文的主要内容如下： 1.本文介绍了变频调速技术的研究背景，意义，现状以及变频调速的控制方式和变频调速系统的发展趋势。 2.研究变频调速的物理机理，然后介绍了矢量控制的基本原理，矢量控制可以让三相异步电动机的转矩和磁链解耦，从而可以达到像直流电机一样分开控制，非常的流行，阐述了感应电动机转子磁链定向和空间矢量脉宽调制技术。为下面的研究有个了良好的铺垫。 3.设计了一个基于恒压频比的变压变频调速系统，来满足一部分变频调速应用场合。对三相交流电动机进行调速在MATLAB/SIMULINK环境下分析交流异步电机控制原理及其数学模型，对其进行恒压频比调速的仿真研究结果表明，电机具有较硬的机械特性，使电机具有较高的调速性能，也验证了该种控制方法的简洁性和实用性。 4.提出了一种新的ADRC控制算法，分析了其各个组成部分的功能。搭建仿真模型，并对比了传统的PI控制器和ADRC控制器下的调速性能，其仿真结果表明，采用ADRC的电机控制性能指标比传统PID控制的系统好。

目录

声明

第一章 绪论

1.1 本课题研究的背景与意义

1.2 变频调速技术的发展及现状

1.3 交流变频调速控制方式

1.4 变频调速系统的发展趋势

1.5 本文的主要工作

第二章 三相异步电动机变频调速系统的理论分析

2.1引言

2.2变频调速的原理分析

2.3矢量控制原理分析

2.4 感应电机转子磁场定向的控制系统

2.5 空间矢量脉宽调制技术

2.6 本章小结

第三章 基于恒压频比控制的异步电动机变频调速系统的仿真分析

3.1引言

3.2 恒压频比控制系统的基本组成

3.3 仿真模块的搭建

3.4仿真结果分析

3.5本章小结

第四章 基于ADRC的异步电动机矢量控制变频调速系统的仿真分析

4.1引言

4.2自抗扰控制理论的结构与原理

4.3 控制系统模型的建立与仿真

4.4仿真结果对比分析

4.5本章小结

第五章 结论与展望

5.1 工作总结

5.2 研究展望

参考文献

发表论文和科研情况说明

致谢