基于虚拟仪器的电机硬件在环仿真

摘要

电机是一种将电能转换成机械能的设备，其用途十分广泛。在现代社会生活中随处能够看到电机的身影。近年来，随着电力电子技术以及高速数字信号处理器的不断发展，涌现出大量针对三相异步电机的变频调速控制算法。 虚拟仪器技术是现代化计算机系统和仪器仪表系统相结合的产物，它的原理是利用计算机的功能来实现并扩展传统仪器的功能，以此来实现信号的采集、处理、保存、显示等功能。与传统仪器相比，虚拟仪器具有实现简单方便、高度的灵活性以及可扩展性、性价比高、界面友好等一系列优点。 本文主要研究内容是基于虚拟仪器技术的异步电机驱动和控制。采用了NI公司生产的多功能数据采集卡PXI-6733和LabVIEW软件开发平台设计并搭建了三相异步电机驱动控制系统。并在该系统的基础上，对异步电机的速度控制展开了研究，分析了控制的精度。之后又进一步研究了矢量控制原理，利用LabVIEW软件编程实现了SPWM信号发生器以及SVPWM信号发生器。最后，对两种信号调频调速的结果进行了对比分析，得出了结论。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 课题背景及研究的目的和意义

1．2 虚拟仪器的发展研究现状

1．3 交流电机调速的发展研究现状

1．4 本课题主要研究内容

第2章 三相异步电机的运行机理以及驱动控制方式

2．1 三相异步电机的结构和基本工作原理

2．1．1 三相异步电机的基本结构

2．1．2 三相异步电机的运行机理

2．2 三相异步电机的驱动控制原理

2．2．1 变频调速原理

2．2．2 逆变器设计

2．3 SPWM原理

2．4 本章小结

第3章 基于虚拟仪器的三相异步电机驱动控制的设计

3．1 虚拟仪器

3．1．1 虚拟仪器概述

3．1．2 虚拟仪器的构成

3．2 软件开发平台

3．2．1 LabVIEW简介

3．2．2 VI的组成

3．2．3 LabVIEW的功能特点

3．3 硬件平台介绍

3．3．1 虚拟仪器平台的种类介绍

3．3．2 PXI硬件平台简介

3．3．3 数据采集卡

3．3．4 SCB-68接线盒

3．4 系统总体结构设计

3．5 软件实现

3．5．1 脉宽计算子程序

3．5．2 移相模块用法

3．5．3 加入死区时间算法

3．5．4 运行结果

3．6 本章小结

第4章 基于LabVIEW的三相异步电机速度控制

4．1 矢量控制技术

4．1．1 坐标变换

4．1．2 三相异步电机数学模型

4．2 SVPWM控制技术

4．2．1 SVPWM原理

4．2．2 SVPWM算法

4．3 系统实现

4．3．1 扇区判断

4．3．2 脉冲宽度计算

4．3．3 加入死区时间

4．3．3 运行结果

4．4 硬件连接电路以及结果对比

4．4．1 硬件连接图

4．4．2 驱动程序的编写

4．5 本章小结

第5章 结论

5．1 全文总结

5．2 工作展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果

致谢