異步電機交流調速實驗系統(tǒng)的設計與開發(fā).pdf

1、采用高效率經濟型的交流調速系統(tǒng)取代原有的直流調速系統(tǒng)已經成為電機調速技術發(fā)展的方向。本文深入研究和設計開發(fā)了一套基于傳動控制單元(DCU)的37KW異步電機交流調速實驗系統(tǒng)，為研究異步電機交流調速技術建立了一個通用型實驗仿真平臺。 論文首先闡述了交流調速實驗系統(tǒng)的總體硬件設計，從主電路、控制電路和系統(tǒng)電源模塊這三部分詳細介紹了系統(tǒng)的工作原理和設計思想。采用株洲電力機車研究所自主研發(fā)的DCU控制器完成異步牽引電機的實時控制、特性控

2、制，DCU具備完整的故障保護功能、模塊級的故障自診斷功能和一些故障自排除功能。在此基礎上，設計和開發(fā)了異步電機交流調速實驗平臺。采用Borland C++Builder開發(fā)了實驗平臺的監(jiān)控軟件，運用C語言與TMS320C31DSP匯編語言混合編寫了交流調速算法軟件，通過在匯編程序中調用C語言編寫的交流調速算法函數(shù)實現(xiàn)整個控制策略。分析了直接轉矩控制的基本原理、控制思想和系統(tǒng)組成，詳細說明了直接轉矩控制系統(tǒng)軟件主程序、中斷服務程序以及各子

3、程序的設計思路，并給出了具體的流程圖。針對傳統(tǒng)的異步電機直接轉矩控制系統(tǒng)低速運行轉矩脈動大，開關頻率不穩(wěn)定等缺點，提出了一種基于預測控制算法的異步電機直接轉矩控制系統(tǒng)抑制轉矩脈動的方法，詳細分析了系統(tǒng)的預測控制原理及實現(xiàn)方法。簡要說明了這種控制策略的軟件設計思路，給出了實驗結果并進行了相應的分析。 實驗結果表明，基于DCU的37KW交流調速實驗系統(tǒng)軟硬件設計合理，同時也驗證了基于預測控制算法減小直接轉矩控制系統(tǒng)轉矩脈動的可行性。