《基于Matlab环境下逆变器交流电动机变频调速系统的建模与仿真(毕业论文)》由会员分享，可在线阅读，更多相关《基于Matlab环境下逆变器交流电动机变频调速系统的建模与仿真(毕业论文)（24页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、廣汉科敎丈修中南今唆本科毕业设计（论文）题目：基于Mat lab环境下逆变器-交流电动机变频调速系统的建模 与仿真学 院：信息工程学院专 业：自动化0702学 号：20074224201学生姓名:遭琪指导教师：彭冬玲二O一年四月十二日摘要随着电力电子技术，计算机技术，自动控制技术的迅速发展，交流变频调 速技术得到了迅速发展，其显著的节能效益，宽泛的调速范围，完善的保护功 能，以及易于实现的自动通信功能，得到了广大用户的认可，在运行的安全可 靠，安装使用，维修维护等方面，也给使用者带来了极大的便利。因此，研究 逆变器-交流变频调速系统的基本工作原理和作用特性意义十分重大。本文研究了逆变器-交流变
2、频调速系统的基本组成部分，主回路主要有三部 分组成：将工频电源变换为滞留电源的“整流器”；吸收有整流器和逆变器贿赂 产生的电压脉动的“滤波回路”，也是储能回路；将直流功率变换为交流功率的 逆变器。使用matlab/simulink搭建交-直-交变频调速系统的仿真模型，通过 试验对该交-直-交变频调速系统的基本工作原理，工作特性几作用有更深的认 识，也对谐波对于交-直-交变频调速系统的影响有了一定了解。关键词：逆变器，交-直-交变频，仿真The mode I ing and s i mu I at i on ofinverterfrequency speed-sdjust i ng system
3、 based on MATLAB/S i mu I ink Zengq iAbstractWith power electronic technology,automatic control technology rapidly. Signifcant energy efficiency and precision and broad scope of speed cpntrol, perfect protection and easy to implement automatic communications, all which have win the many users accept
4、ance.Therefore,studying the AC-DC-AC variablefrequency syserm for the role of the basic working principle and characteristics of great significance.In this paper we studied the basic component of the variable frequency speed regulation system. There are three main components:the rectifierwhich conve
5、rt the AC power into DC power;the loop filter can absorbed the voltage pulse which the rectifier and inverter circuir generated by,it is also energy storage circuit;the inverter converts the DC power into the AC power.Then we used the Matlab/Simulink to build an AC-DC-AC Frequency Control System Sim
6、ulation Model. Through the tesr of the AC-DC Frequncy control system to pay the basic working principle and working characteristics ,we not only had a deeper understangding of the role ,but had a certain degree of understanding about the harmonic AD-DC-DC frequency control system.Key words：Ac dc -DC
7、 variable requency systerm, rectifier ,inverter, harmonics, simulation目录第1章绪论11.1交流调速技术概论 11.2电力电子技术在交流调速中的作用11.2.1电力电子器件介绍11.2.2交流技术与控制技术1 1. 2. 3微机控制技术对交流调速系统的推进2 1. 3系统仿真介绍2第2章电力电子器件的模型仿真3 2. 1二极管仿真介绍 32.1.1元件符号、图标、仿真模型3 错误!未定义书签。2. 1.2输入输出介绍32.1.2参数设置42.2绝缘栅双极型晶体管仿真介绍52.2.1元件符号、图标、仿真模型72.2.2输入输出
8、介绍72.2.2参数设置7第3章几种逆变电路的仿真设计8 3. 1三相桥式逆变电路的设计与仿真83. 1. 1三相桥式逆变电路原理83. 1.2电阻性负载三相桥式逆变电路的设计93. 1.3阻感性负载三相桥式逆变电路的设计1010 3. 2三相SPWM逆变电路的设计与仿真123. 2. 1三相SPWM逆变电路的基本原理 123.2.2双极性单相SPWM逆变电路的设计与仿真 13第4章基于MATLAB的变频调速系统的仿真设计.14 4. 1变频调速系统的电路组成14 4. 2变频调速系统原理154.3变频调速系统的仿真设计15结论18致谢19参考文献191.1交流调速技术概论随着电机制造技术的不
9、断进步，电动机作为风机，水泵，压缩机，机床等 各种设备的动力，已广泛应用于工业，商业，公用设施和家用电器等各个领域。 从全球范围看，电动机的用电量平均占世界各国社会总用电量的一半以上，占 工业用电量的70%左右。因此，提高电机系统的效率，对节约电能意义十分重 大。相对与传统的直流调速等而言的的现代交流调速系统，近三十余年来，世 界各国都在致力于交流电动机调速系统的研究，并不断取得突破。到现在为止, 高性能的交流拖动系统正逐步取代直流拖动系统，交流伺服系统也正占据越来 越大的市场份额。交流调速的发展可具体归纳为三个方面：首先，转差频率控 制、矢量变换控制和直接转矩控制等新的交流调速理论的诞生，使
10、交流调速有 了新的理论基础；其次，GTR、M0SFET、IGBT等为代表的新一代大功率电力 电子器件的出现，其开关频率、功率容量都有很大的提高，为交流调速装置奠 定了物质基础；再者，微处理器的飞速发展，使交流调速系统许多复杂的控制 算法和控制方式能得以实现。其代表就是变频调速。1.2电力电子技术在交流调速中的作用随着电力电子技术，计算机技术，自动控制技术的是、迅速发展，交流调 速技术得到了迅速发展，而交流变频调速技术和性能胜过其他任何一种调速方 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） 1.2.1电力电子器件介绍可以分为半控型器件、全控型器件和不可控型器件，其中晶闸
11、管为半控型 器件，承受电压和电流容量在所有器件中最高；电力二极管为不可控器件，结 构和原理简单，工作可靠；还可以分为电压驱动型器件和电流驱动型器件，其 中GTO、GTR为电流驱动型器件，IGBT、电力M0SFET为电压驱动型器件。 1.2.2交流技术与控制技术现在变频调速器基本系用16位、32位单片机或DSP为控制核心，从而实 现全数字化控制。变频器是输出电压和频率可调的调速装置。提供控制信号的回路称为主控 制电路，控制电路由以下电路构成:频率、电压的运算电路”，主电路的“电压、 电流检测电路”，电动机的“速度检测电路”。运算电路的控制信号送至“驱动电路” 以及逆变器和电动机的“保护电路。变频
12、器采取的控制方式，即速度控制、转 拒控制、PID或其它方式 1.2.3微机控制技术对交流调速系统的推进数字化使得控制器对信息的处理能力大幅度提高，许多难以实现的复杂控 制，采用微机控制器后便都解决了。高性能的矢量控制系统，如果没有微机的 支持是不可能真正实现的。此外，微机控制技术给交流调速系统增加了多方面 的功能，特别是故障诊断技术得到了完全的实现。微机控制技术及大规模集成 电路的应用提高了交流调速系统的可靠性，操作、设置的多样性和灵活性，降 低了变频调速装置的成本和体积。以微处理器为核心的数字控制已成为现代交 流调速系统的主要特征之一，用于交流调速系统。1.3系统仿真介绍所谓系统仿真(sys
13、tem simulation),就是根据系统分析的目的，在分析 系统各要素性质及其相互关系的基础上，建立能描述系统结构或行为过程的、 且具有一定逻辑关系或数量关系的仿真模型，据此进行试验或定量分析，以获 得正确决策所需的各种信息。MATLAB集中了日常数学处理中的各种功能，包括 高效的数值计算、矩阵运算、信号处理和图形生成等功能。SIMULINK是MATLAB 提供的一个图形化的建模仿真工具，它支持连续、离散或两者混合的线性和非线 性系统，提供了各种各样的模块,允许用户用框图的形式搭建起任意复杂的系统, 从而对其进行准确的仿真，其建模与一般程序建模相比更为直观,操作也更为简 单，它能够直观、快
14、速地分析系统的动态性能、和稳态性能并且能够灵活的改 变系统的结构和参数，通过快速、直观的仿真达到系统的优化设计。第2章电力电子器件的模型仿真2.1二极管仿真介绍 2.1.1元件符号、图标、仿真模型二极管衷示符号:D双向触发二极管表示符号:D猎压二磐表示符号:ZDQ稳压二极管变容二贻表示符号:D桥式整流二极管表示符号:D+隧道二极管舉示符号:ZD,D肖特基二极背发光二馳 農示符号:LED双色发光二极管農示符号：LED隧道二极笞光敏二极管或光电接收二极 管单结晶体管（双基极二极 管）農示符号:Q.VT复合三极彗蔻示符号：Q.VT光敏三极If或光电接收三极管表示符号：Q.VTNPhffi三极普表示符
15、号：Q,VT图2-1 2.1.2输入输出介绍功率半导体器件的不断进步，尤其是新型可关断器件，如BIT （双极型晶 体管），M0SFET （金属氧化硅场效应管），IGBT （绝缘栅双极型晶体管）的实 用化，使得开关高频话得PWM技术成为可能。目前功率半导体器件正向高压， 大功率，高频化，集成化和智能化方向发展。典型的电力电子变频装置有电压 型交-直-交变频器，电流型交-直-交变频器和交-交变频器三种。 2.1.2参数设置)Simulation Parameters: matBlock Pwamcters: IG6T1Snubber capacitance Cs (F)OKCanedHelp1G8T (mask) (link)Implements an IGBT device in(araHel with a senes RC snubber circuit. In on-state the IGBT model has internal resistance (Ron) arvd inductance (Lon). In off-state the IGBT mo
