基于SVPWM有源逆变技术在电机调速中应用的研究

摘要

目前，在交流异步电机高效节能调速方面，根据不同用途主要是用变频调速或串级调速技术。变频技术控制电机的定子侧供电电源，交流装置要承受很高的高压，控制电机的全部功率：而串级技术控制电机的转子侧，变流装置仅承受转子回路低电压，控制很小的转子转差率。串级调速是十分经典的电机调速方法，其原理在本文也做了详尽的阐述。鉴于此，本文设计了基于SVPWM技术有源逆变在电机调速中的应用。 文章首先分析了常规SVPWM控制技术的工作原理，推导了其调制波函数，还用仿真实验验证了可行性；接着对电压型PWM整流器和电流型整流器进行了比较，并根据系统的要求选用了电压型PWM整流器为系统的主电路；随后也给出有源逆变整个系统的详细分析及其驱动保护电路；最后给出利用数字信号处理器来实现SVPWM控制的方法。

目录

文摘

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声明

第一章绪论

1.1交流调速的发展与现状

1.2大功率电机负载节能调速的发展状况

1.3 PWM的调制技术

1.4国内外串级调速的研究现状

1.4.1我国串级调速的发展

1.4.2国外串级调速的系统的发展情况

1.4.3串级调速的意义

1.5逆变控制技术的发展状况

1.6本文研究的主要内容

第二章空间电压矢量调制及控制算法

2.1磁通正弦PWM技术

2.2 SVPWM产生原理

2.3 SVPWM调制波函数推导

2.4 SVPWM算法

2.4.1实现方法

2.4.2一种比较简单的实现方法

2.5 SVPWM控制算法的仿真

2.5.1判断扇区

2.5.2公用公式X、Y、Z和矢量分配时间Tx、Ty

2.5.3计算ta tb tc

2.5.4矢量切换点TCM1、TCM2、TCM3

2.5.5 SVPWM调制的仿真

2.6过调制得实现

2.7产生SVPWM波形的整体框图

第三章串级调速的原理与有源逆变反馈系统总体方案

3.1串级调速系统的工作原理

3.2有源逆变反馈系统总体方案

3.2.1系统的组成

3.3主电路的设计要求

3.4主电路的拓扑选择与分析

3.4.1三相电压型PWM整流器

3.4.2三相电流型PWM整流器

3.4.3电压型整流器和电流型整流器的比较和分析

第四章有源逆变系统的整流部分与逆变部分

4.1三相整流电路

4.1.1三相整流桥的设计

4.2三相电压型PWM逆变器

4.3主电路逆变部分参数选择

4.3.1有源逆变反馈系统电压分析

4.3.2变压器联结方式的选择

4.3.3主电路逆变部分参数的选择

4.4驱动及保护电路的设计

4.4.1驱动电路的设计

4.4.2缓冲吸收电路的设计

4.4.3保护电路的设计

第五章SVPWM的DSP实现

5.1 TMS320F2812 DSP简介

5.1.1 TMS320F2812的内核-中央处理单元(CPU)

5.1.2程序控制

5.1.3事件管理器模块

5.1.4双10位模一数转换模块(ADC)

5.2 SVPWM调制信号生成

5.3系统的硬件设计

5.4控制系统的软件设计

第六章结论和展望

参考文献

致 谢

攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果