電機驅(qū)動控制系統(tǒng)及其功率器件的工藝設(shè)計研究.pdf

1、電機驅(qū)動控制系統(tǒng)主要由電機本體、功率驅(qū)動電路、控制單元等組成。一套性能良好的驅(qū)動控制系統(tǒng),可以在某種程度上彌補電機性能的不足。為了提高步進電機驅(qū)動控制系統(tǒng)調(diào)速和定位精度、改善步進現(xiàn)象及解決雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的并網(wǎng)和低電壓穿越的等問題,本論文的研究內(nèi)容主要圍繞步進電機控制技術(shù)、雙饋電機風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)勵磁控制和低電壓穿越技術(shù)、驅(qū)動控制器中高壓功率器件工藝的理論分析和應(yīng)用研究,取得了一些的研究成果。論文的創(chuàng)新之處在于:
　　 (1)、在步

2、進電機驅(qū)動控制系統(tǒng)中,研究了步進電機模糊遺傳自適應(yīng)PID控制器,采用模糊自適應(yīng)整定PID參數(shù)、遺傳算法整定PID初始參數(shù),從而使系統(tǒng)速度響應(yīng)曲線具有較小的超調(diào)量,起動速度快,受負載擾動時,系統(tǒng)恢復(fù)穩(wěn)定時間短,抗負載突加能力強。提出了步進電機計算動詞PID控制器,仿真和實驗結(jié)果表明,系統(tǒng)具有動態(tài)響應(yīng)快,系統(tǒng)運算時間短,控制過程較為簡單。提出了混合微步PWM驅(qū)動控制技術(shù),解決步進電機運行過程中存在步進現(xiàn)象、步距角較大、在低速轉(zhuǎn)動時易產(chǎn)生振動

3、、轉(zhuǎn)速不夠平穩(wěn)及運行發(fā)生振蕩的問題。仿真結(jié)果表明,步進電機繞組電流正弦度好,轉(zhuǎn)子位置波形平滑,改善步進現(xiàn)象,從而抑制了步進電機的振蕩。
　　 (2)、建立了雙饋電機風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型,研究了雙矢量PWM控制方法。分析網(wǎng)側(cè)變換器PWM控制方法和機側(cè)變換器定子磁場定向控制方法,實現(xiàn)系統(tǒng)并網(wǎng)過程幾乎沒有任何沖擊,進入穩(wěn)態(tài)過程較快,定子側(cè)電流、電壓穩(wěn)態(tài)時均為正弦波,雙饋發(fā)電機注入電網(wǎng)諧波電流基本為零。提出了基于定子繞組有源低電壓穿越保

4、護電路,該方法可以很好地限制轉(zhuǎn)子繞組的過電流情況,并提供了在電網(wǎng)電壓跌落期間保持正常的運行所需穩(wěn)定的直流母線電壓;同時雙饋電機向系統(tǒng)進行無功功率補償,直到電網(wǎng)電壓的恢復(fù)。
　　 (3)、研究了新型的SJ-IGBT器件結(jié)構(gòu)的特點,把超結(jié)理論運用在高壓功率IGBT器件上,解決了器件耐壓與導(dǎo)通電阻之間“硅限”的問題,在相同的結(jié)構(gòu)參數(shù),同樣的擊穿電壓情況下,SJ-IGBT的導(dǎo)通電阻比傳統(tǒng)的IGBT導(dǎo)通電阻大大減小。
　　 本文所