采用单片机实现两相异步电机的SVPWM控制

摘要

该文研究了一种新型电压空间矢量控制两相逆变器—异步电动机的变频调速系统,该系统可以广泛应用于小功率、宽调速运行的场合.该项研究完成两相逆变器的设计,并组成了试验用的两相逆变器—异步电动机系统.系统是一个转速开环的变频调速系统,由单片机机控制电路、功率驱动电路、逆变器主电路、保护电路组成.论文通过对电机基本方程进行Kron变换和对称分量变换,分别建立了系统完整的数学模型,编制了动态和稳态仿真程序,并对系统进行了仿真,对系统的动态、稳态性能进行分析.相对于方波等其它供电方式的控制,采用电压空间矢量技术在小功率两相异步电动机的变频调速控制上的应用可使转矩脉动减少,效率提高,具有一定的经济性和实用性.

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致谢

第一章概述

1.1交流调速技术的发展

1.1.1交流调速的优点和方法

1.1.2小功率异步电机的调速

1.2脉宽调调制技术(PWM)的发展及前人做的工作

1.2.1交流变频调速系统的SPWM波形生成方法

1.2.2几种新型SPWM技术

1.2.3小功率异步电机控制系统的形式和DDC控制器基本原理及特点

1.3本论文研究的意义与所做的工作

1.3.1研究的意义

1.3.2本文研究的主要内容

第二章电压矢量控制(SVPWM)用于两相异步电机变频调速控制系统

2.1两相异步电机变频调速的基本原理及逆变器控制

2.1.1两相异步电机变频调速的基本原理

2.1.2电压空间矢量法算法

2.2采用单片机实现两相异步电动机SVPWM控制系统的结构及特点

2.2.1两相逆变器-异步电机系统构成及特点

2.2.2控制电路的基本构成与特点

2.2.3驱动电路与保护电路的基本原理与特点

第三章两相逆变器-异步电动机系统分析

3.1两相逆变器-异步电动机的数学模型

3.1.1两相异步电动机电压方程

3.1.2坐标变换

3.1.3电流方程

3.1.4转矩方程

3.1.5运动方程

一.在不考虑功率器件(包括复合二极管)导通压降时系统的状态方程分析

3.2.2在考虑功率器件(包括复合二极管)导通压降时系统的状态方程分析

3.3系统动态性能的计算及结果分析

3.3.1动态性能的计算及仿真程序的编制

3.3.2系统参数及控制方式

3.3.3电机绕组电流、电压

3.3.4启动过程的仿真

3.3.5转矩波形仿真

3.3.6载波比N对系统运行性能的影响

3.4变换到对称轴系系统稳态性能的计算及分析

3.4.1两相电机从d-q系统到对称分量轴系的变换

3.4.2统稳态性能计算

第四章结语

主要参考文献