| [页数]:59 [字数]:27181 [目录] 1 绪 论 2 变频调速的基本原理 3 转差频率控制的变频调速系统的总体设计 4 调节器参数设计 附 录 典型Ⅰ、Ⅱ型系统的各项性能指标 [摘要] 近年来，随着电力电子技术的迅猛发展和变频调速的本身具备的优点，交流变频调速已在许多场合取代传统的直流调速传动，现在已经是电气传动的主流，于是变频调速系统的设计和性能分析问题日益受到人们的关注。本文在分析变频调速机械特性的基础上，采用转差频率控制策略，设计出了一种转差频率控制的交流变频调速系统。 论文的绪论部分介绍了交流调速系统以及相关技术的发展状况和交流调速系统的发展方向；第二章通过详细的公式推导研究了异步电动机在不同给定频率时的机械特性和变频调速系统的性能；第三章详细介绍了转差频率控制策略下的异步电动机的调速方案和详细设计方案；在第四章推导了转差频率控制系统的动态结构模型，通过简化电流环和转速环的动态结构图推导出了ASR和ACR的传递函数，并对这两个调节器的参数进行了设计。转差频率控制的变频调速系统有良好的控制性能，基本上可以满足系统设计的要求。 [正文] 1 绪 论 1.1 变频调速技术的发展历史 直流电动机和交流电动机先后诞生于19世纪，距今已有100多年的历史，并已成为动力机械的主要驱动装置。但是由于技术上的原因，在很长一段时期内，占整个电力拖动系统80％左右的不变速拖动系统中采用的是交流电动机(包括异步电动机和同步电动机)，而在需要进行调速控制的拖动系统中则基本上采用的是直流电动机[1]。 众所周知，由于结构上的原因，直流电动机存在保养困难，寿命较短、难以应用于易燃易爆气体的恶劣环境、结构复杂，难以制造大容量、高转速和高电压的直流电动机。而交流电动机则可以弥补直流电动机的这些不足。 因此很久以来，人们希望在许多场合下能够用可调速的交流电动机代替直流电动机，特别是在工业生产中大量使用的诸如风机、水泵等需要进行调速控制的电力拖动系统中都是采用挡板和阀门来调节风速和流量，这种做法不但增加了系统的复杂性，也造成了能源的浪费。在这种情况下人们在交流电动机的调速控制方面进行了大量的研究开发工作。 20世纪70年代初，席卷世界先进工业国家的石油危机迫使他们投入大量人力和财力去研究高效节能的交流传动系统。到了二十世纪90年代，随着电力电子技术、计算机技术、现代控制理论在交流变频调速系统中的应用，交流变频调速技术得到了迅速发展，其技术和性能胜过其它任何一种调速方式(如:降压调速、变极调速、滑差调速、内反馈串级调速和液力耦合调速)[1,2]。作为交流调速系统核心的变频器的性能也得到了飞跃性的提高，越来越广泛地应用于工业生产和日常生活的许多领域之中，进入了实用阶段。 1.2 变频调速系统的优势 与传统的交流拖动系统相比，利用变频器对交流电动机进行调速控制的交流拖动系统有许多优点。 在许多情况下，使用变频器的目的是节能，尤其是对于在工业中大量使用的风扇、鼓风机和泵类来说，通过变频器进行调速控制可以代替传统上利用挡板和阀门进行的风量——流量和扬程的控制，所以节能效果非常明显 ...... [参考文献] [2] 余发山，郑征，王清灵等.自动控制系统[M].徐州：中国矿业大学出版社，2005. [3] 娄国焕，郝成，王均术.电气传动技术原理与应用[M].北京：中国电力出版社，2007. [4] 易继锴，江祥贤，侯媛彬等.电气传动自动控制原理与设计[M].北京：北京工业大学出版社，1997. [5] 王兆安，黄俊.电力电子技术[M].北京：机械工业出版社，2000. [6] 方荣惠，邓先明，上官璇峰.电机原理及拖动基础[M].徐州：中国矿业大学出版社，2004. [7] 胡崇岳.现代交流调速技术[M].北京：机械工业出版社，1998. [8] 刘立群.异步电机转差频率模糊控制变频调速系统设计[D].西安：西北工业大学，2002. [9] 李小波.笼形异步电动机变频调速系统的仿真及设计[D].山东：山东科技大学，2002. [10] 李亚辉.交流变频调速系统SPWM技术的研究[D].成都：西南交通大学，2005 [11] 王春杰.大功率异步机转子变频调速系统及其控制策略研究[D].天津：天津大学，2005. [12] 任伟.交-直-交变频调速系统仿真研究[D].郑州：郑州大学，2007. [13] 刘刚，邹艳华，孟繁钢.转速、转差双闭环交流调速系统的设计与实现[A].鞍山钢铁学院学报，1996，19(6)：31-35. [14] 黄绍平，李永坚.基于MATLAB的异步电动机变频调速系统的建模与仿真[A].湘潭大学自然科学学报，2004，26(1)：123-126. [15] 林汉.LM331压频变换器的原理及应用[B].国外电子元器件，1999，10：20-22. [原文截取] 摘 要 近年来，随着电力电子技术的迅猛发展和变频调速的本身具备的优点，交流变频调速已在许多场合取代传统的直流调速传动，现在已经是电气传动的主流，于是变频调速系统的设计和性能分析问题日益受到人们的关注。本文在分析变频调速机械特性的基础上，采用转差频率控制策略，设计出了一种转差频率控制的交流变频调速系统。 论文的绪论部分介绍了交流调速系统以及相关技术的发展状况和交流调速系统的发展方向；第二章通过详细的公式推导研究了异步电动机在不同给定频率时的机械特性和变频调速系统的性能；第三章详细介绍了转差频率控制策略下的异步电动机的调速方案和详细设计方案；在第四章推导了转差频率控制系统的动态结构模型，通过简化电流环和转速环的动态结构图推导出了ASR和ACR的传递函数，并对这两个调节器的参数进行了设计。转差频率控制的变频调速系统有良好的控制性能，基本上可以满足系统设计的要求。 关键词：交流调速； 变频； 转差频率控制 ABSTRACT In recent years, with the power of electronic technology and the rapid development of ..... |
转差频率控制的交流变频调速系统设计
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