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交流电动机调速系统的研究

文章来源:论文网 作者:【未知】 点击:次 时间:2016/10/19 8:55:04
近年来,随着能源日益减少,新型节电设备的不断更新和科学技术的飞跃发展,合理化的设计和节电设备的日益广泛应用,给人们工作和生活带来了更多的方便。 1 交流电动机调速系统的发展过程 1.1 交流电动机励磁调速 早期用原动机来驱动一台发电机,而通过控制发电机的励磁来调节发电机的输出电压,借此来调节被驱动电机的转速和电机有功功率输出,还可以关闭和起动电机。 1.2 电流电动机可控整流调速 随着科学技术不断发展,发明了通过晶闸管的导通时间来控制电压(可控整流技术)。首先是调速系统响应速度得到了很大提高,并且很好地解决了低速情况下的电流断续问题。可控硅调速是用改变可控硅导通角的方法来改变电动机端电压的波形,从而改变电动机端电压的有效值,达到调速的目的。 1.3 内容摘要 1.3.1 变频调速方法 变频调速是改变电动机定子电源的频率,从而改变其同步转速的调速方法。变频调速系统主要通过变频器进行,变频器可分成交流-直流-交流变频器和交流-交流变频器两大类,目前国内大都使用交流-直流-交流变频器。 变频调速技术的基本原理是根据电机转速与工作电源输入频率成正比的关系:(式中n、f、s、p分别表示转速、输入频率、电机转差率、电机磁极对数),通过改变电动机工作电源频率达到改变电机转速的目的。 1.3.2 变极对数调速方法 这种调速方法是用改变定子绕组的接红方式来改变笼型电动机定子极对数达到调速目的,本方法适用于不需要无级调速的生产机械,如金属切削机床、升降机、起重设备、风机、水泵等。 变频器调速的特点是平稳、可根据需要调节速度,是未来交流电动机的发展方向。 2 交流电动机调速系统方案论证 2.1 单片机调速 随着全球范围的数字化控制系统的发展,人们对数字化信息的依赖程度也越来越高。实现调速系统全数字化控制不仅能使交流调速系统与信息系统紧密结合,而且可以提高交流调速系统自身的功能。 由于交流电机控制理论不断发展,控制策略和控制算法也日益复杂。扩展卡、滤波器、FFT、状态观测器、自适应控制、人工神经网络等均应用到了各种交流电机的矢量控制或直接转矩控制当中。因此,DSP芯片在全数字化的高性能交流调速系统中找到施展身手的舞台。在交流调速的全数字化的过程当中,各种总线也扮演了相当重要的角色。STD总线、工业PC总线、现场总线以及CAN总线等在交流调速系统的自动化应用领域起到了重要的作用。
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