異步電機(jī)交流調(diào)速實驗系統(tǒng)的設(shè)計與開發(fā).pdf

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

2、制，DCU具備完整的故障保護(hù)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(chǔ)上，設(shè)計和開發(fā)了異步電機(jī)交流調(diào)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(yùn)用C語言與TMS320C31DSP匯編語言混合編寫了交流調(diào)速算法軟件，通過在匯編程序中調(diào)用C語言編寫的交流調(diào)速算法函數(shù)實現(xiàn)整個控制策略。分析了直接轉(zhuǎn)矩控制的基本原理、控制思想和系統(tǒng)組成，詳細(xì)說明了直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)軟件主程序、中斷服務(wù)程序以及各子

3、程序的設(shè)計思路，并給出了具體的流程圖。針對傳統(tǒng)的異步電機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)低速運(yùn)行轉(zhuǎn)矩脈動大，開關(guān)頻率不穩(wěn)定等缺點(diǎn)，提出了一種基于預(yù)測控制算法的異步電機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)抑制轉(zhuǎn)矩脈動的方法，詳細(xì)分析了系統(tǒng)的預(yù)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(shè)計思路，給出了實驗結(jié)果并進(jìn)行了相應(yīng)的分析。 實驗結(jié)果表明，基于DCU的37KW交流調(diào)速實驗系統(tǒng)軟硬件設(shè)計合理，同時也驗證了基于預(yù)測控制算法減小直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)轉(zhuǎn)矩脈動的可行性。