《离心机专用变频器及其控制系统研究》由会员分享，可在线阅读，更多相关《离心机专用变频器及其控制系统研究（68页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、中文摘要摘要交流调速技术是2 0 世纪后期重要的工程技术成就。交流调速控制方式历经了四代，得到了迅速发展。其中最新颖的是直接转矩控制技术，直接在定子坐标系下分析交流电机数学模型，控制电动机的磁链和转矩，控制结构简单，手段直接，是一种具有较高动态响应的交流调速技术。论文首先介绍了调速技术的发展与现状，直接转矩控制技术的发展以及本文的主要研究内容；接着介绍了异步电动机直接转矩控制的理论和直接转矩控制系统组成及工作原理；然后详细介绍了离心机专用变频器的硬件电路设计工作，主要包括主电路、隔离驱动电路、电压检测电路、电流检测电路、测速电路以及电源电路的设计；其后，论文介绍了在D S P 集成开发环境C
2、C S 3 3 下直接转矩控制的软件实现，主要包括测速、电压和电流信号采集与3 2 变换、磁链和转矩的计算、转矩给定、磁链和转矩调节、磁链扇区选择、开关信号选择、电压状态输出等模块的具体实现；最后对整个系统的软硬件进行联合调试，验证设计的正确性，获得直接转矩控制的性能，还根据己取得的部分实验结果进行了分析与说明。关键字：离心机；变频器；直接转矩控制；D S P ；三相异步电动机英文摘要A B S T R A C TA Cv a r i a b l es p e e dt e c h n o l o g yi sa ni m p o r t a n te n g i n e e r i n ga
3、 c h i e v e m e n ti nl a t e2 0 t hc e n t u r y A f t e rt h ed e v e l o p m e n to ff o u rg e n e r a t i o n s ，A Cs p e e dc o n t r o lm o d e sh a v ed e v e l o p e dr a p i d l y D i r e c tt o r q u ec o n t r o l ( D T C ) i sa nA Cs p e e dc o n t r o lt e c h n i q u et h a td i r e
4、c t l ya n a l y z e st h eA Cm o t o rm a t h e m a t i c a lm o d e la n dc o n t r o l sm o t o rf l u xa n dt o r q u ei nt h es t a t o rc o o r d i n a t i o n ，p o s s e s s i n gh i g hd y n a m i cr e s p o n s e ，s i m p l ec o n t r o ls t r u c t u r e ，d i r e c tc o n t r o lm o d e F
5、i r s t ，t h ep a p e rp r e s e n t st h ed e v e l o p m e n ta n dc u r r e n ts i t u a t i o no fA Cs p e e dc o n t r o la n dt h es i g n i f i c a n c eo ft h es u b j e c t ；N e x t ，w ei n t r o d u c et h et h e o r y ，s y s t e ma r c h i t e c t u r e ，a n dp r i n c i p l e so fd i r e
6、 c tt o r q u ec o n t r o l ；T h e n ，w ei n t r o d u c et h eh a r d w a r ec i r c u i td e s i g no ft h ed e d i c a t e dc o n v e r t e rf o rc e n t r i f u g ec o n t r o ls y s t e m ，i n c l u d i n gt h em a i nc i r c u i t ，t h ev o l t a g ed e t e c t i o nc i r c u i t ，t h ec u r
7、r e n td e t e c t i o nc i r c u i t ，t h es p e e dd e t e c t i o nc i r c u i t ，d r i v ea n di s o l a t i o nc i r c u i t ，p r o t e c t i o nc i r c u i ta n dt h ep o w e rs u p p l yc i r c u i t E s p e c i a l l y ，ah a r d w a r ep l a t f o r mo ft h es p e c i a lc e n t r i f u g ef
8、 r e q u e n c yc o n v e r t e rc o n t r o ls y s t e mi sb u i l t ；S e c o n d 。w ei n t r o d u c et h es o f t w a r ei m p l e m e n t a t i o no fd i r e c tt o r q u ec o n t r o lu n d e rt h eC C S 3 3 ，aD S Pi n t e g r a t e dd e v e l o p m e n te n v i r o n m e n t ，m a i n l yi n c
9、l u d i n gt h es p e c i f i ci m p l e m e n t a t i o no fm o d u l e ss u c ha ss p e e dd e t e c t i o n ，s p e e dd i s p l a y ，v o l t a g ea n dc u r r e n td e t e c t i o na n dt h e i r3 2t r a n s f o r m a t i o n ，f l u xa n dt o r q u ec a l c u l a t i o n ，t o r q u eg i v e n ，f
10、l u xa n dt o r q u ea d j u s t i n g ，f l u xs e c t o r ss e l e c t i o n ，s w i t c hs i g n a l ss e l e c t i o na n dv o l t a g es t a t e so u t p u t ；F i n a l l y ，e x p e r i m e n t sa r ep e r f o r m e dt ov e r i f yt h ev a l i d i t yo ft h ed e s i g na n dt h ep e r f o r m a n
11、 c eo ft h eD T C ，a n ds o m ea n a l y s i sa n de x p l a n a t i o n sa r eg i v e na c c o r d i n gt os o m ee x p e r i m e n t a ld a t ao b t a i n e d K e y w o r d s ：C e n t r i f u g e ；S p e c i a lI n v e r t e r ；D i r e c tT o r q u eC o n t r o l ；D S P ；T h r e e p h a s ea s y n
12、c h r o n o u sM o t o r目录目录第1 章绪论。11 1 电动机调速发展概况11 2 交流调速技术的发展11 3 直接转矩控制技术发展概况21 4 论文主要的研究内容3第2 章直接转矩控制基本理论52 1 异步电机直接转矩控制基本理论52 1 1 直接转矩控制的理论依据52 1 2 异步电动机数学模型62 1 3 逆变器的开关状态和电压状态72 1 4 电压空间矢量及其与磁链和转矩的关系82 1 5 电压空间矢量与磁链、转矩的关系92 2 直接转矩控制的基本结构和工作原理1 02 2 1 异步电动机磁链计算模块1 22 2 2 磁链调节模块1 22 2 3 转矩调节模块1
13、 32 ，2 4 扇区判断132 2 5 开关信号选择模块1 52 3 本章小结17第3 章控制系统硬件电路设计183 1 系统硬件构成1 83 2 主电路183 3 控制电路。2 03 3 1 控制器D S P 及其外围电路2 03 3 2 隔离驱动电路2 63 4 信号检测电路。2 93 4 1 电压检测调理电路2 93 4 2 电流检测调理电路3 03 4 3 转速检测电路3 23 5 本章小结3 3第4 章控制系统软件设计3 44 1C C S 开发环境介绍3 4目录4 1 1C C S 开发环境的功能3 44 。1 2 集成代码生成工具3 64 1 3 集成开发环境3 74 1 4D S P B I O S 插件3 74 。1 5 实时数据交换R T D X 和硬件仿真3 84 2 系统主程序设计。3 94 3 中断子程序4 04 3 1A D 转换4 14 3 2 由直流母线电压计算三相交流电压4 34 3 3 磁链和转矩计算4 44
