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[电力电子] 变频器数字闭环传动控制系统性能研究

  • 简介:在我们真实的现实生活中,电动机作为主要的动力设备而广泛的应用于工农业生产、国防、科技及社会生活等各个方面,可以这么说,离开了电动机我们还能干什么?例如:电动机负荷约占总发电量的60%~70%,成为用电量最多的电气设备。在交流和直流电动机两大...
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目录 第一章 绪论
第二章 硬件介绍
第三章软件组态王简介
第四章 变频调速系统电机基础
第五章 起动与运行
第六章 交流变频调速实验
第七章最新技术简介——直接转矩控制
第八章 变频控制的展望
参考资料 [1] ISBN 7-5053-8558-5 李华德主编 《交流调速控制系统》电子工业出版社 2004年 375页
[2] ISBN 7-111-10877-9 廖常初主编 《PLC编程及应用》机械工业出版社 2005年 265页
[3] ISBN 7-111-03057-5 陈伯时主编 《电力拖动自动控制系统》 机械工业出版社 2002年 311页
[4] ISBN 7-111-07601-X 黄俊主编 《电力电子技术》机械工业出版社 2002年 215页
[5]《MM440变频器系统手册》 2003.12
[6]《S7-200 PLC系统手册》 2004.12
简单介绍 随着新型电力电子器件的不断涌现和计算机技术的不断发展,高性能的异步电动机调速系统得到了广泛的应用,在各类工业企业内,采用变频调速技术作为电气传动控制技术的厂家越来越多。本论文在现有的电力电子技术及电机控制实验装置的平台上,设计了矢量控制技术的变频调速实验。我用实验装置来研究闭环传动系统的特性。它的转差非常重要;转子切割磁力线;我同样研究了电动机的工作情况,在无负载和有负载情形下。这里面有许多特性:电势,电势平衡方程式,异步电动机的电磁转矩。我对软件与变频器间的通讯非常感兴趣。给变频器定义设备地址太困难了,虽然它有自己的实际地址。为了成功通讯,我定义了如此多的变量名,并且它们的数据类型必须正确。如果错误,就转换类型。现在,在一些新的领域中也引入了交流调速系统。看来,交流调速系统将来肯定会得到更广泛的应用。
在我们真实的现实生活中,电动机作为主要的动力设备而广泛的应用于工农业生产、国防、科技及社会生活等各个方面,可以这么说,离开了电动机我们还能干什么?例如:电动机负荷约占总发电量的60%~70%,成为用电量最多的电气设备。在交流和直流电动机两大类中,交流电动机拥有量最多,提供给工业生产的电量多半是通过交流电动机加以利用的,而其中特别是以异步电动机为主,可以看一个统计数字:在国门经济各个部门中,异步电动机台数占交流电动机的80%以上,因而异步电动机变频调速系统应用最多、最广泛。数字是最有说服力的,从这一点上可以看出研究此课题的重要性。
1.1.2直流调速的局限:
为了了解交流变频调速的优点,就必须了解直流调速的缺点。
电动机作为把电能转换为机械能的主要设备,在实际应用中,一是要使电动机具有较高的机电能量转换效率(节能、高效),二是根据生产机械的工艺要求控制和调节电动机的旋转速度。直流电动机的转速容易控制和调节,在额定转速以下,保持励磁电流恒定,可用改变电枢电压的方法实现恒转矩调速;在额定转速以上,保持电枢电压恒定,可用改变励磁的方法实现恒功率调速;采用转速、电流双闭环直流调速系统可获得优良的静、动态调速特性。因此,长期以来(20世纪80年代以前)在变速传动领域中,直流调速一直占据主导地位。但是,由于直流电动机本身结构上存在机械式换向器和电刷这一致命弱点,这给直流调速系统的开发和应用带来了一系列限制,例如:①机械式换向器表面线速度及换向电流、电压有一极限容许值,只就限制了单机的转速和功率;②为了使机械式换向器能够可靠工作,往往增大电枢和换向器直径,导致电机转动惯量很大;③机械式换向器必须经常检查和维修,电刷必须定期更换;④在一些易燃、易爆的生产场合,一些多粉尘、多腐蚀性气体的生产场合不能或不宜使用直流电动机。由于诸如此类的限制,使得直流调速系统的应用也相应得受到了限制。然而,采用无换向器的交流电动机作为调速传动设备代替直流调速传动可以突破这些限制,满足生产发展对调速传动的各种不同的要求。
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