高性能小功率工業(yè)變頻器開發(fā)平臺的研究.pdf

1、在能源日益緊張的今天，變頻調(diào)速得到越來越廣泛的應(yīng)用。開發(fā)軟、硬件結(jié)構(gòu)良好，具有變頻器基本功能的開發(fā)平臺，可為針對不同工業(yè)環(huán)境的專用變頻器開發(fā)打下基礎(chǔ)。 本文首先總結(jié)實(shí)驗(yàn)平臺軟件開發(fā)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，介紹程序模塊化的理念和方法，以及控制系統(tǒng)數(shù)字化中的問題，包括數(shù)據(jù)格式、數(shù)字濾波、數(shù)字PI的實(shí)現(xiàn)及“虛擬示波器”程序設(shè)計等。 變頻器V/F控制是一種廣泛應(yīng)用的方案，是進(jìn)一步開發(fā)高性能變頻器的基礎(chǔ)。本文分析了SVPWM的原理，實(shí)現(xiàn)方法及

2、仿真模型，并在平臺上實(shí)現(xiàn)了V/F控制。文中介紹了逆變主電路、驅(qū)動電路、檢測電路和通訊接口等硬件電路的原理與設(shè)計。 通用變頻器采用二極管不控制整流，產(chǎn)生大量諧波和無功電流，給供電電網(wǎng)造成的“電力公害”，雙PWM交-直-交變頻器是較好的解決方案。采用PWM整流器可抑制諧波并將功率因數(shù)提高到1。采用跟蹤指令電壓矢量、直接電流控制電壓型PWM整流器，是比較成功的一種控制方案。本文介紹了它的數(shù)學(xué)模型、控制方程及PI參數(shù)的工程化設(shè)計，并給出

3、了主電路電感和電容計算依據(jù)。在PWM整流器的PI調(diào)節(jié)器設(shè)計中，引入變參數(shù)PI控制策略，解決了穩(wěn)定性和快速性的矛盾。文中給出了仿真及實(shí)驗(yàn)結(jié)果。PWM整流器可穩(wěn)定工作在超前、滯后、單位功率因數(shù)狀態(tài)。 適應(yīng)控制系統(tǒng)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化趨勢，編制了手持控制器中文液晶菜單、手持控制器及一臺或多臺變頻器總線通訊程序。手持控制器實(shí)現(xiàn)了變頻器的控制及運(yùn)行狀態(tài)實(shí)時顯示。本文中介紹了采用的通訊協(xié)議，總結(jié)了串行通訊軟件特點(diǎn)和結(jié)構(gòu)，以及軟、硬件抗干擾措施。系