大功率異步電動機(jī)串級調(diào)速系統(tǒng)控制策略研究.pdf

1、我國能源資源不足，節(jié)能無論對國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，還是對環(huán)境的保護(hù)都具有重大的意義。串級調(diào)速技術(shù)作為轉(zhuǎn)子側(cè)控制的一種高效、節(jié)能的控制方案，以經(jīng)濟(jì)可靠、結(jié)構(gòu)簡單、成本較低等優(yōu)點(diǎn)為人們所熟知，尤其在風(fēng)機(jī)和水泵等節(jié)能潛力巨大的大功率負(fù)載中，串級調(diào)速調(diào)速裝置得到了較為廣泛的應(yīng)用。但傳統(tǒng)的晶閘管串級調(diào)速系統(tǒng)的缺點(diǎn)，如較低的功率因數(shù)、較大的諧波含量等，限制了串級調(diào)速系統(tǒng)的進(jìn)一步推廣和應(yīng)用。本文重點(diǎn)介紹了兩種改進(jìn)的串級調(diào)速系統(tǒng)，即電壓型PWM串級調(diào)速系統(tǒng)和

2、電流型PWM串級調(diào)速系統(tǒng)，它們通過對逆變器輸出的幅值和相位同時(shí)進(jìn)行控制，克服了以往串級調(diào)速技術(shù)的缺點(diǎn)，具有良好的性能。
　　首先，本文對電壓型PWM串級調(diào)速系統(tǒng)的工作原理進(jìn)行了詳細(xì)分析，分別為斬波器和PWM逆變器設(shè)計(jì)了控制策略。由于電壓型有源逆變器在dq同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型具有耦合性和非線性等特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了基于狀態(tài)反饋解耦附加PI控制和基于狀態(tài)反饋精確線性化解耦附加變結(jié)構(gòu)控制兩種控制方法。在Matlab/simulink軟件中

3、搭建了基于這兩種控制策略的仿真模型，結(jié)果表明，無論哪種控制策略都能在實(shí)現(xiàn)調(diào)速目的的同時(shí)，提高功率因數(shù)和減少諧波成分。
　　其次，在串級調(diào)速系統(tǒng)中，轉(zhuǎn)子電流通過建立自己的磁場，會在電機(jī)定子側(cè)感應(yīng)出相應(yīng)的非工頻電流分量，本文詳細(xì)介紹了定子側(cè)感應(yīng)電流的頻率，使用基于瞬時(shí)無功功率理論的有源濾波技術(shù)來消除系統(tǒng)中出現(xiàn)的頻率可變的諧波或間諧波問題。經(jīng)仿真驗(yàn)證，該控制方法正確有效，能達(dá)到理想的效果。
　　最后，本文研究了另外一種串級調(diào)速控制