32kva電流源型變壓變頻開(kāi)環(huán)調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、<p>　　工 業(yè) 學(xué) 院</p><p>　　交流調(diào)速控制系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)（論文）</p><p>　　題目：32kVA電流源型變壓變頻開(kāi)環(huán)調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計(jì)</p><p>　　院（系）： </p><p>　　專(zhuān)業(yè)班級(jí)： </p><p>

2、;　　學(xué) 號(hào)： </p><p>　　學(xué)生姓名： </p><p>　　指導(dǎo)教師： </p><p>　　教師職稱(chēng)： </p><p>　　起止時(shí)間：

3、 </p><p>　　課程設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)及評(píng)語(yǔ)</p><p>　　院（系）：信息科學(xué)與工程 教研室：自動(dòng)化</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　第1章 概述1</b>&

4、lt;/p><p>　　1.1 設(shè)計(jì)方案論證1</p><p><b>　　1.2概述1</b></p><p>　　1.3設(shè)計(jì)系統(tǒng)的原理圖1</p><p>　　第2章 系統(tǒng)的各單元電路及參數(shù)的設(shè)計(jì)4</p><p>　　2.1主電路設(shè)計(jì)4</p><p>　　2.

5、2電壓調(diào)節(jié)器、電流調(diào)節(jié)器的PI算法及程序框圖設(shè)計(jì)8</p><p>　　2.3其他有關(guān)部分的設(shè)計(jì)10</p><p>　　2.4系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型13</p><p>　　第3章 系統(tǒng)原理總體說(shuō)明15</p><p>　　3.1 系統(tǒng)原理的總體說(shuō)明介紹15</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)17&

6、lt;/b></p><p><b>　　概述</b></p><p><b>　　設(shè)計(jì)方案論證</b></p><p>　　電流源型逆變器頻率開(kāi)環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的顯著特點(diǎn)是容易實(shí)現(xiàn)回饋制動(dòng)，從而便于四象限運(yùn)行。適用于需要制動(dòng)和經(jīng)常正、反轉(zhuǎn)的機(jī)械。此系統(tǒng)對(duì)負(fù)載電流變化的反應(yīng)遲緩，因而適用于單臺(tái)電機(jī)傳動(dòng)，但可以滿(mǎn)足快速起、制

7、動(dòng)和可逆運(yùn)行的要求。因?yàn)檫@種系統(tǒng)有著很高的性能價(jià)格比，因此在以節(jié)能為目的的各種用途中和對(duì)轉(zhuǎn)速精度要求不高的各種場(chǎng)合下得到了廣泛的應(yīng)用。</p><p><b>　　概述 </b></p><p>　　電流源型逆變器頻率開(kāi)環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的變頻器有兩個(gè)功率變換環(huán)節(jié)，即整流橋與逆變橋，它們分別有相應(yīng)的控制回路，為了操作方便采用一個(gè)給定來(lái)控制，并通過(guò)函數(shù)發(fā)生器，使兩個(gè)回路協(xié)調(diào)

8、地工作。在電流源型逆變器頻率開(kāi)環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中，除了設(shè)置電流調(diào)節(jié)環(huán)外，仍需要設(shè)置電壓閉環(huán)，以保證調(diào)壓調(diào)頻過(guò)程中對(duì)逆變器輸出電壓的穩(wěn)定性要求，實(shí)現(xiàn)恒壓頻比的控制方式。</p><p>　　1.3 設(shè)計(jì)系統(tǒng)的原理圖 </p><p>　　電流源型逆變器頻率開(kāi)環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的原理圖，如圖1.1所示：</p><p>　　圖1.1 電流源型逆變器頻率開(kāi)環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的原理圖<

9、/p><p>　　電流源型逆變器頻率開(kāi)環(huán)調(diào)速系統(tǒng)是由電流源型變頻器主電路、給定積分、函數(shù)發(fā)生器、電壓調(diào)節(jié)器和電流調(diào)節(jié)器、瞬態(tài)校正環(huán)節(jié)等幾部分組成的。</p><p>　　電流源型變頻器主電路</p><p>　　電流源變頻器主電路的中間直流環(huán)節(jié)采用電抗器濾波，其主電路由兩個(gè)功率變換環(huán)節(jié)構(gòu)成，即三相橋式整流器和逆變器，它們分別有相應(yīng)的控制回路，即電壓控制回路及頻率控制回路

10、，分別進(jìn)行調(diào)壓與調(diào)頻控制。</p><p><b>　　給定積分</b></p><p>　　設(shè)置目的：將階躍給定信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)樾逼滦盘?hào)，以消除階躍給定對(duì)系統(tǒng)產(chǎn)生的過(guò)大沖擊，使系統(tǒng)中的電壓、電流、頻率和電機(jī)轉(zhuǎn)速都能穩(wěn)步上升和下降，以提高系統(tǒng)的可靠性及滿(mǎn)足一些生產(chǎn)機(jī)械的工藝要求。</p><p><b>　　函數(shù)發(fā)生器</b>&

11、lt;/p><p>　　設(shè)置目的：在變壓變頻調(diào)速系統(tǒng)中Us=f ，即定子電壓是定子頻率的函數(shù)，函數(shù)發(fā)生器就是根據(jù)給定積分器輸出的頻率信號(hào)，產(chǎn)生一個(gè)對(duì)應(yīng)于定子電壓的給定值，實(shí)現(xiàn)Us/=C。</p><p>　　電壓調(diào)節(jié)器和電流調(diào)節(jié)器</p><p>　　電壓調(diào)節(jié)器采用PID調(diào)節(jié)器，其輸出作為電流調(diào)節(jié)器的給定值。</p><p>　　電流調(diào)節(jié)器也是采

12、用PID調(diào)節(jié)器，根據(jù)電壓調(diào)節(jié)器輸出的電流給定值與實(shí)際電流信號(hào)值的偏差，實(shí)時(shí)調(diào)整觸發(fā)角，使實(shí)際電流跟隨給定電流。</p><p><b>　　瞬態(tài)校正環(huán)節(jié)</b></p><p>　　瞬態(tài)校正環(huán)節(jié)是一個(gè)微分環(huán)節(jié)，具有超前校正作用。設(shè)置的目的是為了在瞬態(tài)調(diào)節(jié)過(guò)程中仍使系統(tǒng)基本保持Us/=C的關(guān)系。</p><p>　　第二章 各單元電路及參數(shù)的設(shè)計(jì)

13、</p><p>　　2.1主電路設(shè)計(jì) </p><p>　　交—直—交變頻器的主電路如圖2.1所示：</p><p>　　圖2.1 交—直—交變頻器的主電路圖</p><p><b>　　現(xiàn)說(shuō)明如下：</b></p><p>　　2.1.1 交—直部分</p><p>

14、;　　1.晶閘管VT11—VT61 </p><p>　　VT11—VT61組成三相整流橋，將電源的三相交流電全波整流成直流電。</p><p>　　2.濾波電容器，其功能是：</p><p>　　（1）濾平全波整流后的電壓紋波；</p><p>　?。?）當(dāng)負(fù)載變化時(shí)，使直流電壓保持平穩(wěn)。</p><p>　　由于

15、受到電解電容的電容量和耐壓能力的限制，濾波電路通常由若干個(gè)電容器并聯(lián)成一組，又由兩個(gè)電容器組串聯(lián)而成，如圖中 的Cf1和Cf2。因?yàn)殡娊怆娙萜鞯碾娙萘坑休^大的離散性，故電容器組Cf1和Cf2的電容量常不能完全相等。這將使它們承受的電壓Ud1和Ud2不相等。為了使Ud1和Ud2相等，在Cf1和Cf2旁各并聯(lián)一個(gè)阻值相等的均壓電阻Rc1和Rc2。</p><p>　　3.限流電阻與晶閘管VT</p>

16、<p>　　當(dāng)變頻器剛合上電源的瞬間，濾波電容器的充電電流是很大的。過(guò)大的沖擊電流將可能使三相整流橋的二極管損壞；同時(shí)，也使電源電壓瞬間下降而受到“污染”，為了減小沖擊電流，在變頻器剛接通電源后的一段時(shí)間里，電路內(nèi)串入限流電阻，其作用是將電容器的充電電流限制在允許的范圍以?xún)?nèi)。</p><p>　　晶閘管VT的功能是：當(dāng)充電到一定程度時(shí)，令VT接通，將短路。</p><p><

17、;b>　　4.電源指示燈HL</b></p><p>　　HL除了表示電源是否接通外，還有一個(gè)十分重要的功能，即在變頻器切斷電源后，表示濾波電容器上的電荷是否已經(jīng)釋放完畢。</p><p>　　由于的容量較大，而切斷電源由必須在逆變電路停止的狀態(tài)下進(jìn)行，所以沒(méi)有快速放電的回路，其放電時(shí)間往往長(zhǎng)達(dá)數(shù)分鐘。又由于上的電壓較高，如不放完，對(duì)人身安全將構(gòu)成威脅。故在維修變頻器時(shí)，

18、必須等HL完全熄滅后才能接觸變頻器內(nèi)部的導(dǎo)電部分。2.1.2 直—交部分</p><p>　　1.逆變管VT12—VT62</p><p>　　VT12—VT62組成逆變橋，把VD 1—VD6整流所得到的直流電再“逆變”成頻率可調(diào)的交流電。這是變頻器實(shí)現(xiàn)變頻的具體執(zhí)行環(huán)節(jié)，因而是變頻器的核心部分。圖中的逆變管為門(mén)極關(guān)斷（GT0）晶閘管。</p><p>　　2.續(xù)流

19、二極管VD1—VD6. 其主要功能有：</p><p>　?。?）電動(dòng)機(jī)的繞組是電感性的，其電流具有無(wú)功分量。VD1—VD6.為無(wú)功電流返回直流電源時(shí)提供“通道”。</p><p>　?。?）當(dāng)頻率下降，電動(dòng)機(jī)處于再生制動(dòng)狀態(tài)時(shí)，再生電流將通過(guò)VD1—VD6整流后返回給直流電路。</p><p>　?。?）VT12—VT62進(jìn)行逆變的基本工作過(guò)程是，同一橋臂的兩個(gè)

20、逆變管處于不停地交替導(dǎo)通和截止的狀態(tài)。在這交替導(dǎo)通和截止的換相過(guò)程中，也不時(shí)地需要VD1—VD6提供通路。3.緩沖電路（R01、VD01、C01—R06、VD06、C06）</p><p>　　逆變管在關(guān)斷和導(dǎo)通的瞬間，其電壓和電流的變化率是很大的，有可能使逆變管受到損壞。因此，每個(gè)逆變管的旁邊還應(yīng)該接入緩沖電路，以減緩電壓和電流的變化率。緩沖電路的結(jié)構(gòu)因逆變管的特性和容量等的不同而有較大差異。</p>

21、;<p><b>　　各元件的功能如下：</b></p><p>　?。?）C01—C06 逆變管VT12—VT62每次由導(dǎo)通狀態(tài)切換成截止?fàn)顟B(tài)的關(guān)斷瞬間，集電極（C極）和發(fā)射極（E極）間的電壓將極為迅速地由近乎0V上升至直流電壓值。這過(guò)高的電壓增長(zhǎng)率將導(dǎo)致逆變管的損壞。因此，C01—C06的功能是減小VT12—VT62每次關(guān)斷時(shí)的電壓增長(zhǎng)率。 </p><

22、p>　　（2）R01—R06 VT12—VT62每次由截止?fàn)顟B(tài)切換成導(dǎo)通狀態(tài)的瞬間，C01—C06上所充的電壓（等于）將向VT12—VT62放電。此放電電流的初始值將是很大的，并且將疊加到負(fù)載電流上，導(dǎo)致VT12—VT62的損壞。因此，R01—R06的功能是限制逆變管在接通瞬間C01—C06的放電電流。</p><p>　?。?）VD01—VD06 R01—R06的接入，又會(huì)影響C01—C06在VT12—

23、VT62關(guān)斷時(shí)減小電壓增長(zhǎng)率的效果。VD01—VD06接入后，在VT12—VT62的關(guān)斷過(guò)程中，使R01—R06不起作用；而在VT12—VT6的關(guān)斷過(guò)程中，又迫使C01—C06的放電電流流經(jīng)R01—R06。</p><p>　　2.1.3 制動(dòng)電阻和制動(dòng)單元</p><p><b>　　1.制動(dòng)電阻</b></p><p>　　電動(dòng)機(jī)在工作頻率

24、下降過(guò)程中，將處于再生制動(dòng)狀態(tài)，拖動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)能要反饋到直流電路中，使直流電壓不斷上升，甚至有可能達(dá)到危險(xiǎn)的地步。因此，必須將再生到直流電路的能量消耗掉，使保持在允許的范圍內(nèi)。制動(dòng)電阻就是用來(lái)消耗這部分能量的。</p><p><b>　　2.制動(dòng)單元</b></p><p>　　制動(dòng)單元由GTR或IGBT及其驅(qū)動(dòng)電路構(gòu)成。其功能是為放電電流流經(jīng)提供通路。</p&

25、gt;<p>　　2.1.4 參數(shù)計(jì)算</p><p>　　（1）對(duì)于整流橋電路</p><p><b>　　1.°時(shí)</b></p><p>　　整流后輸出的電壓平均值 =</p><p><b>　　=2.34</b></p><p><b&

26、gt;　　2.>60°時(shí)</b></p><p>　　整流后輸出的電壓平均值 =</p><p><b>　　=2.34</b></p><p>　　整流后輸出的電流平均值 =</p><p>　　整流橋所用的晶閘管的電流有效值 =</p><p>　　整流橋所用的晶閘

27、管的電流額定電流 </p><p><b>　　==</b></p><p>　　整流橋所用的晶閘管的電流額定 =</p><p><b>　　式=380V；</b></p><p><b>　　為晶閘管的觸發(fā)角；</b></p><p><b&

28、gt;　　R為負(fù)載電阻。</b></p><p>　　由上面的計(jì)算公式，易知：需要根據(jù)負(fù)載R的大小來(lái)選取適當(dāng)?shù)木чl管用在整流橋中。</p><p>　?。?）對(duì)于逆變橋電路</p><p>　　晶閘管能承受的最大極限電流 =40=48A</p><p>　　晶閘管能承受的電流有效值 =34A</p><p&g

29、t;　　晶閘管的額定電流=21.7A</p><p>　　綜上，應(yīng)選取額定電流不小于21.7A的晶閘管用在設(shè)計(jì)的逆變橋電路中。</p><p>　　2.2 電壓調(diào)節(jié)器、電流調(diào)節(jié)器的PI算法及程序框圖</p><p>　　電壓調(diào)節(jié)器、電流調(diào)節(jié)器的PI算法：</p><p>　　當(dāng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)需要的是控制量（電壓調(diào)節(jié)器為電壓，電流調(diào)節(jié)器為電流）的增量

30、時(shí)，可由式</p><p>　　= e（k）++[e（k）-e（k-1）] （2—1）</p><p>　　式中k——采樣序號(hào)，k=0，1，2，……；</p><p>　　U（k）——第k次采樣時(shí)刻的計(jì)算機(jī)輸出值（電壓調(diào)節(jié)器為電壓，電流調(diào)節(jié)器為電流）；</p><p>　　e（k）——第k次采樣

31、時(shí)刻輸入的偏差值（電壓調(diào)節(jié)器為電壓，電流調(diào)節(jié)器為電流）；</p><p>　　e（k-1）——第（k-1）次采樣時(shí)刻輸入的偏差值（電壓調(diào)節(jié)器為電壓，電流調(diào)節(jié)器為電流）；</p><p>　　——積分系數(shù)，=T/；</p><p>　　——微分系數(shù)，=/T.</p><p>　　導(dǎo)出提供增量的PID控制算法式，根據(jù)遞推原理可得：</p&g

32、t;<p>　　=e（k-1）++[e（k-1）-e（k-2）] （2-2）</p><p>　　用式（2-1）減去（2-2），可得</p><p>　　=[e（k）-e（k-1）]+e（k）+[e（k）-2e（k-1）+e（k-2）]=</p><p>　　=+e（k）+[-]

33、 （2-3） </p><p>　　式中=e（k）-e（k-1）</p><p>　　式（2-3）稱(chēng)為增量式PID控制算法。圖2.2給出了增量式PID控制系統(tǒng)示意圖。</p><p><

34、;b>　　-</b></p><p><b>　　異步調(diào)速電動(dòng)機(jī)</b></p><p><b>　　T</b></p><p>　　圖2.2增量式PID控制系統(tǒng)示意圖</p><p>　　可將式（2-3）進(jìn)一步改寫(xiě)為</p><p>　　=Ae（k）-Be

35、（k-1）+Ce（k-2） （2-4） </p><p><b>　　式中A=（1++）</b></p><p><b>　　B=（1+2）</b&g

36、t;</p><p><b>　　C=/T</b></p><p>　　它們都是與采樣周期、比例系數(shù)、積分時(shí)間常數(shù)、微分時(shí)間常數(shù)有關(guān)的系數(shù)。</p><p>　　采用增量式算法時(shí)，計(jì)算機(jī)輸出的控制增量△U（k）對(duì)應(yīng)的是本次執(zhí)行機(jī)構(gòu)位置的增量（電壓調(diào)節(jié)器為電壓，電流調(diào)節(jié)器為電流）。</p><p>　　增量式PID控制算

37、法有以下優(yōu)點(diǎn)：</p><p>　　由于計(jì)算機(jī)輸出增量，所以誤動(dòng)作時(shí)影響小，必要時(shí)可用邏輯判斷的方法去掉。</p><p>　　手動(dòng)/自動(dòng)切換時(shí)沖擊小，便于實(shí)現(xiàn)無(wú)擾動(dòng)切換。此外，當(dāng)計(jì)算機(jī)發(fā)生故障時(shí)，由于輸出通道或執(zhí)行裝置具有信號(hào)的鎖存作用，故能仍然保持原值。</p><p>　　算式中不需要累加。控制增量△U（k）的確定僅與最近k次的采樣值有關(guān)，所以較容易通過(guò)加權(quán)處

38、理而獲得比較好的控制效果。</p><p>　　增量式PID控制算法程序框圖如圖2.3所示：</p><p><b>　　N</b></p><p><b>　　Y</b></p><p>　　圖2.3增量式PID控制算法程序框圖</p><p>　　2.3其他有關(guān)部分的設(shè)計(jì)

39、</p><p>　　1.電流源型變頻器主電路</p><p>　　電流源變頻器主電路的中間直流環(huán)節(jié)采用電抗器濾波，其主電路由兩個(gè)功率變換環(huán)節(jié)構(gòu)成，即三相橋式整流器和逆變器，它們分別有相應(yīng)的控制回路，即電壓控制回路及頻率控制回路，分別進(jìn)行調(diào)壓與調(diào)頻控制。</p><p><b>　　2.給定積分</b></p><p>

40、　　設(shè)置目的：將階躍給定信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)樾逼滦盘?hào)，以消除階躍給定對(duì)系統(tǒng)產(chǎn)生的過(guò)大沖擊，使系統(tǒng)中的電壓、電流、頻率和電機(jī)轉(zhuǎn)速都能穩(wěn)步上升和下降，以提高系統(tǒng)的可靠性及滿(mǎn)足一些生產(chǎn)機(jī)械的工藝要求。</p><p><b>　　3.函數(shù)發(fā)生器</b></p><p>　　設(shè)置目的：在變壓變頻調(diào)速系統(tǒng)中Us=f ，即定子電壓是定子頻率的函數(shù)，函數(shù)發(fā)生器就是根據(jù)給定積分器輸出的頻率信號(hào)

41、，產(chǎn)生一個(gè)對(duì)應(yīng)于定子電壓的給定值，實(shí)現(xiàn)Us/=C。</p><p>　　4.電壓調(diào)節(jié)器和電流調(diào)節(jié)器</p><p>　　電壓調(diào)節(jié)器采用PID調(diào)節(jié)器，其輸出作為電流調(diào)節(jié)器的給定值。</p><p>　　電流調(diào)節(jié)器也是采用PID調(diào)節(jié)器，根據(jù)電壓調(diào)節(jié)器輸出的電流給定值與實(shí)際電流信號(hào)值的偏差，實(shí)時(shí)調(diào)整觸發(fā)角，使實(shí)際電流跟隨給定電流。</p><p>

42、<b>　　5.瞬態(tài)校正環(huán)節(jié)</b></p><p>　　瞬態(tài)校正環(huán)節(jié)是一個(gè)微分環(huán)節(jié)，具有超前校正作用。設(shè)置的目的是為了在瞬態(tài)調(diào)節(jié)過(guò)程中仍使系統(tǒng)基本保持Us/=C的關(guān)系。</p><p>　　當(dāng)電源電壓波動(dòng)而引起逆變器輸出電壓變化時(shí)，電壓閉環(huán)控制系統(tǒng)按電壓給定值自動(dòng)調(diào)節(jié)逆變器的輸出電壓。但是在電壓調(diào)節(jié)過(guò)程中，逆變器輸出頻率并沒(méi)有發(fā)生交替的情況，使得電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩大幅度波

43、動(dòng)，從而造成電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速波動(dòng)。為了避免上述情況的發(fā)生，加入了瞬態(tài)校正環(huán)節(jié)。</p><p>　　瞬態(tài)校正環(huán)節(jié)的輸入信號(hào)取自電流調(diào)節(jié)器的輸出信號(hào)。當(dāng)電流調(diào)節(jié)器輸出發(fā)生改變時(shí)，整流橋觸發(fā)角將改變，而逆變橋輸出的三相交流電壓Us的大小又直接與整流電壓的大小成正比，因此，電流調(diào)節(jié)器輸出的改變量正比于逆變橋輸出電壓的改變量，將這個(gè)信號(hào)取來(lái)，經(jīng)微分運(yùn)算后與頻率給定信號(hào)相疊加（*=+K*）。，從而使輸出電壓Us瞬時(shí)改變時(shí)，頻率也

44、相應(yīng)的改變，實(shí)現(xiàn)在瞬態(tài)過(guò)程中也能保證恒壓頻比的控制方式。當(dāng)一旦系統(tǒng)進(jìn)入穩(wěn)態(tài)后，微分校正環(huán)節(jié)不起作用。</p><p><b>　　6. 外接電位器</b></p><p>　　變頻器內(nèi)部的控制電壓，由外接電位器取出電壓給定。由于變頻器的外接電壓給定信號(hào)為—10V—+10V，故變頻器可根據(jù)給定的電壓信號(hào)的極性來(lái)決定電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向。電位器的阻值不宜過(guò)大或過(guò)小。若過(guò)小，因

45、為阻值太小了，將增加變頻器內(nèi)部控制電源的電流，有可能造成過(guò)流而導(dǎo)致變頻器的燒毀。若阻值太大，電位器取用的電流太小，在控制距離較遠(yuǎn)時(shí)，會(huì)使抗干擾能力變差。此外，也有一個(gè)和變頻器內(nèi)部電路的匹配問(wèn)題，故電位器的阻值一般以不大于10K為宜，本設(shè)計(jì)中選取的電位器阻值為6K。另外，由于外接電位器在工作過(guò)程中調(diào)節(jié)比較頻繁，必須考慮其內(nèi)部觸點(diǎn)的耐磨性，故放電器的瓦數(shù)宜大不宜小。一般應(yīng)按實(shí)際消耗功率的10倍以上來(lái)選擇，本設(shè)計(jì)中電位器消耗的功率為P=U*U

46、/R=10*10/6000W=1/60W，應(yīng)選用電位器的標(biāo)稱(chēng)功率為1/6W以上的。</p><p><b>　　7.驅(qū)動(dòng)電路</b></p><p>　　用于驅(qū)動(dòng)各逆變管。如逆變管為GTR，則驅(qū)動(dòng)電路還包括以隔離變壓器為主體的專(zhuān)用驅(qū)動(dòng)電源，但現(xiàn)在大多數(shù)中、小容量變頻器的逆變管都采用IGBT管，逆變管的控制極和集電極、發(fā)射極之間是隔離的，不再需要隔離變壓器，故驅(qū)動(dòng)電路常

47、常和主控制電路在一起。</p><p><b>　　8.絕對(duì)值器</b></p><p>　　設(shè)置目的：無(wú)論給定積分的輸出的斜坡信號(hào)為正還是為負(fù)，都把它變?yōu)檎男逼滦盘?hào)，以此頻率信號(hào)作為對(duì)應(yīng)于定子電壓的給定值，實(shí)現(xiàn)Us/=C。</p><p><b>　　9.觸發(fā)器</b></p><p>　　設(shè)置

48、目的：當(dāng)電流調(diào)節(jié)器輸出發(fā)生改變時(shí)，使整流橋觸發(fā)角α發(fā)生改變，從而使整流電壓改變。</p><p><b>　　10.SPWM</b></p><p>　　SPWM是占空比按正弦規(guī)律安排的正弦波脈寬調(diào)制方式。其工作特點(diǎn)是：逆變橋在工作時(shí)，同一橋臂的兩個(gè)逆變器件總是按相電壓脈沖系列的規(guī)律交替地導(dǎo)通和關(guān)斷，毫不停息。而流過(guò)負(fù)載的是按線(xiàn)電壓規(guī)律變化的交變電流。</p&g

49、t;<p>　　11.電壓反饋和電流反饋</p><p>　　電壓反饋是利用傳感器，將SGCT逆變橋的輸出的實(shí)際電壓反饋回去，與函數(shù)發(fā)生器產(chǎn)生的定子電壓作比較。</p><p>　　電流反饋是利用傳感器，當(dāng)觸發(fā)器調(diào)整觸發(fā)角后，將得到的實(shí)際電流反饋回去，與電壓調(diào)節(jié)器輸出的電流給定值進(jìn)行比較。</p><p>　　2.4系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型</p>

50、<p>　　120°導(dǎo)通型電流源型逆變器—異步電機(jī)的等值電路，如圖2.4所示：</p><p>　　圖2.4電流型逆變器異步電機(jī)等值電路</p><p>　　假設(shè)電動(dòng)機(jī)工作在小轉(zhuǎn)差下，并忽略電動(dòng)機(jī)反電勢(shì)對(duì)電流的影響，即可認(rèn)為︽0，則可求得小小信號(hào)作用下整流電壓和之間的傳遞函數(shù)</p><p>　　=

51、 （2-5） </p><p><b>　　式中 =，=</b></p><p>　　假設(shè)電機(jī)工作在小轉(zhuǎn)差下，可得到如下近似結(jié)果</p><p>　　︽=4.44=4.44=

52、 （2-6）</p><p><b>　　cos≈1</b></p><p>　　電磁轉(zhuǎn)矩 =cos≈ cos≈ （2-7）</p><p><b>　　式中=。</b></p><p>　　帶載時(shí)的運(yùn)動(dòng)方程式 =-=-

53、 （2-8）</p><p>　　將式（2-6）代入式（2-8）中，并進(jìn)行拉氏變換，經(jīng)整理得到</p><p>　　=-=- （2-9）</p><p><b>　　其中=，=。</b></p><p>　　利用以上結(jié)果，可以畫(huà)出交—直—

54、交電流源型逆變器—異步電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)框圖，如圖2.5所示（電壓、電流雙閉環(huán)）：</p><p>　　- </p><p><b>　　-</b></p><p>　　圖2.5 交—直—交電流源型逆變器—異步電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)框圖</p><p>　　第三章 系統(tǒng)原理說(shuō)明&

55、lt;/p><p>　　3.1 系統(tǒng)原理的總體說(shuō)明介紹</p><p>　　當(dāng)電源輸入側(cè)的電壓發(fā)生波動(dòng)時(shí)，將引起SGCT逆變橋的輸出電壓發(fā)生變化。SGCT逆變橋輸出側(cè)的傳感器，將檢測(cè)到的已經(jīng)發(fā)生變化SGCT逆變橋的輸出電壓進(jìn)行反饋。反饋的實(shí)際電壓信號(hào)與函數(shù)發(fā)生器產(chǎn)生的對(duì)應(yīng)于定子電壓的給定值相疊加（是函數(shù)發(fā)生器根據(jù)給定積分器輸出的頻率信號(hào)，產(chǎn)生的一個(gè)對(duì)應(yīng)于定子電壓的給定值。）疊加后的電壓信號(hào)作為

56、電壓調(diào)節(jié)器的輸入，電壓調(diào)節(jié)器采用PID調(diào)節(jié)器，其輸出的作為電流調(diào)節(jié)器的給定值。電源輸入側(cè)的傳感器將檢測(cè)到的電源輸入側(cè)的實(shí)際電流信號(hào)值進(jìn)行反饋，反饋的實(shí)際電流信號(hào)值與電壓調(diào)節(jié)器輸出的電流給定值進(jìn)行疊加。疊加后的信號(hào)輸入到電流調(diào)節(jié)器，電流調(diào)節(jié)器也是采用PID調(diào)節(jié)器。電流調(diào)節(jié)器根據(jù)電壓調(diào)節(jié)器輸出的電流給定值與實(shí)際電流信號(hào)值的偏差，將使觸發(fā)器的觸發(fā)角α發(fā)生改變，從而使整流電壓發(fā)生改變。而SGCT逆變橋輸出的三相交流電壓的大小又直接與SCR整流電

57、壓的大小成正比，因此，電流調(diào)節(jié)器輸出的改變量正比于逆變橋輸出電壓的改變量。電壓閉環(huán)控制系統(tǒng)就是這樣，在電源電壓波動(dòng)而引起逆變器輸出電壓變化時(shí)，按電壓給定值自動(dòng)調(diào)節(jié)逆變管的輸出電壓的。但是，在電壓調(diào)節(jié)過(guò)程中，逆變器輸出的頻率并沒(méi)有發(fā)生變化，因</p><p>　　另外，外接的電位器取出的電壓給定（可正可負(fù)），可作為變頻器內(nèi)部的控制電壓，而此電壓給定信號(hào)往往是階躍給定信號(hào)，而給定積分環(huán)節(jié)正好能將階躍給定信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)樾逼?/p>

58、信號(hào)，以消除階躍給定對(duì)系統(tǒng)產(chǎn)生的過(guò)大沖擊，使系統(tǒng)中的電壓、電流、頻率和電機(jī)轉(zhuǎn)速都能穩(wěn)步上升和下降，以提高系統(tǒng)的可靠性及滿(mǎn)足一些生產(chǎn)機(jī)械的工藝要求。一方面，無(wú)論給定積分得到的斜坡信號(hào)為正，還是為負(fù)，經(jīng)過(guò)絕對(duì)值器后，都將變?yōu)檎慕o定信號(hào)。函數(shù)發(fā)生器根據(jù)給定積分器輸出的頻率給定信號(hào)將產(chǎn)生一個(gè)對(duì)應(yīng)于定子電壓的給定值。另一方面，變頻器可根據(jù)給定積分產(chǎn)生的給定斜坡信號(hào)的極性來(lái)決定電機(jī)IM的正反轉(zhuǎn)。</p><p><b

59、>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1]陶永華.新型PID控制及其應(yīng)用.第一版.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1998（9）：1—8.</p><p>　　[2]劉金錕. 先進(jìn)PID控制及其MATLAB仿真。第一版.北京：電子工業(yè)出版社，2003（1）：1—13.</p><p>　　[3]張燕賓.SPWM變頻調(diào)速應(yīng)用技術(shù).第二版. 北京：機(jī)械工

60、業(yè)出版社，2002（5）：51—97.</p><p>　　[4]黃俊生.電力電子技術(shù).第一版. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2000：43—66，132—140.</p><p>　　[5]李華德.交流調(diào)速控制系統(tǒng).第一版. 北京：電子工業(yè)出版社，2003（3）：61—65.</p><p>　　更多資料盡在： http://www.dxsbl.net 大學(xué)生部落

61、-大學(xué)生第一門(mén)戶(hù)社區(qū)</p><p>　　09/20 11:46 102機(jī)體齒飛面孔雙臥多軸組合機(jī)床及CAD設(shè)計(jì)</p><p>　　09/08 20:02 3kN微型裝載機(jī)設(shè)計(jì)</p><p>　　09/20 15:09 45T旋挖鉆機(jī)變幅機(jī)構(gòu)液壓缸設(shè)計(jì)</p><p>　　08/30 15:32

62、 5噸卷?yè)P(yáng)機(jī)設(shè)計(jì)</p><p>　　10/30 17:12 C620軸撥桿的工藝規(guī)程及鉆2-Φ16孔的鉆床夾具設(shè)計(jì)</p><p>　　09/21 13:39 CA6140車(chē)床撥叉零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程及夾具設(shè)計(jì)831003</p><p>　　08/30 15:37 CPU風(fēng)扇后蓋的注塑模具設(shè)計(jì)</p>&l

63、t;p>　　09/20 16:19 GDC956160工業(yè)對(duì)輥成型機(jī)設(shè)計(jì)</p><p>　　08/30 15:45 LS型螺旋輸送機(jī)的設(shè)計(jì)</p><p>　　10/07 23:43 LS型螺旋輸送機(jī)設(shè)計(jì)</p><p>　　09/20 16:23 P-90B型耙斗式裝載機(jī)設(shè)計(jì)</p><p

64、>　　09/08 20:17 PE10自行車(chē)無(wú)級(jí)變速器設(shè)計(jì)</p><p>　　10/07 09:23 話(huà)機(jī)機(jī)座下殼模具的設(shè)計(jì)與制造</p><p>　　09/08 20:20 T108噸自卸車(chē)拐軸的斷裂原因分析及優(yōu)化設(shè)計(jì)</p><p>　　09/21 13:39 X-Y型數(shù)控銑床工作臺(tái)的設(shè)計(jì)</p>

65、<p>　　09/08 20:25 YD5141SYZ后壓縮式垃圾車(chē)的上裝箱體設(shè)計(jì)</p><p>　　10/07 09:20 ZH1115W柴油機(jī)氣缸體三面粗鏜組合機(jī)床總體及左主軸箱設(shè)計(jì)</p><p>　　09/21 15:34 ZXT-06型多臂機(jī)凸輪軸加工工藝及工裝設(shè)計(jì)</p><p>　　10/30 16

66、:04 三孔連桿零件的工藝規(guī)程及鉆Φ35H6孔的夾具設(shè)計(jì)</p><p>　　08/30 17:57 三層貨運(yùn)電梯曳引機(jī)及傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)</p><p>　　10/29 14:08 上蓋的工工藝規(guī)程及鉆6-Ф4.5孔的夾具設(shè)計(jì)</p><p>　　10/04 13:45 五噸單頭液壓放料機(jī)的設(shè)計(jì)</p>&l

67、t;p>　　10/04 13:44 五噸單頭液壓放料機(jī)設(shè)計(jì)</p><p>　　09/09 23:40 儀表外殼塑料模設(shè)計(jì)</p><p>　　09/08 20:57 傳動(dòng)蓋沖壓工藝制定及沖孔模具設(shè)計(jì)</p><p>　　09/08 21:00 傳動(dòng)系統(tǒng)測(cè)繪與分析設(shè)計(jì)</p><p>　　

68、10/07 23:46 保護(hù)罩模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p>　　09/20 15:30 保鮮膜機(jī)設(shè)計(jì)</p><p>　　10/04 14:35 減速箱體數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì)</p><p>　　10/04 13:20 鑿巖釬具釬尾的熱處理工藝探索設(shè)計(jì)</p><p>　　09/08 21:33

69、 分離爪工藝規(guī)程和工藝裝備設(shè)計(jì)</p><p>　　10/30 15:26 制定左擺動(dòng)杠桿的工工藝規(guī)程及鉆Ф12孔的夾具設(shè)計(jì)</p><p>　　10/29 14:03 前蓋板零件的工藝規(guī)程及鉆8-M16深29孔的工裝夾具設(shè)計(jì)</p><p>　　10/07 08:44 加油機(jī)油槍手柄護(hù)套模具設(shè)計(jì)</p>&

70、lt;p>　　09/20 15:17 加熱缸體注塑模設(shè)計(jì)</p><p>　　10/07 09:17 動(dòng)模底板零件的工藝規(guī)程及鉆Φ52孔的工裝夾具設(shè)計(jì)</p><p>　　10/08 20:23 包縫機(jī)機(jī)體鉆孔組合機(jī)床總體及夾具設(shè)計(jì)</p><p>　　09/21 15:19 升板機(jī)前后輔機(jī)的設(shè)計(jì)</p&g

71、t;<p>　　09/09 22:17 升降式止回閥的設(shè)計(jì)</p><p>　　09/22 18:52 升降桿軸承座的夾具工藝規(guī)程及夾具設(shè)計(jì)</p><p>　　09/09 16:41 升降杠桿軸承座零件的工藝規(guī)程及夾具設(shè)計(jì)</p><p>　　08/30 15:59 半自動(dòng)鎖蓋機(jī)的設(shè)計(jì)（包裝機(jī)機(jī)械設(shè)計(jì)）

72、</p><p>　　08/30 15:57 半軸零件的機(jī)械加工工藝及夾具設(shè)計(jì)</p><p>　　10/29 13:31 半軸零件鉆6-Φ14孔的工裝夾具設(shè)計(jì)圖紙</p><p>　　09/26 13:53 單吊桿式鍍板系統(tǒng)設(shè)計(jì)</p><p>　　08/30 16:20 單級(jí)齒輪減速器模型優(yōu)

73、化設(shè)計(jì)</p><p>　　08/30 16:24 單繩纏繞式提升機(jī)的設(shè)計(jì)</p><p>　　09/09 23:08 臥式加工中心自動(dòng)換刀機(jī)械手設(shè)計(jì)</p><p>　　09/08 22:10 厚板扎機(jī)軸承系統(tǒng)設(shè)計(jì)</p><p>　　09/18 20:56 叉桿零件的加工工藝規(guī)程及加工孔Φ2

74、0的專(zhuān)用夾具設(shè)計(jì)</p><p>　　08/30 19:32 雙臥軸混凝土攪拌機(jī)機(jī)械部分設(shè)計(jì)</p><p>　　09/09 22:33 雙模輪胎硫化機(jī)機(jī)械手控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)</p><p>　　09/09 22:32 雙輥驅(qū)動(dòng)五輥冷軋機(jī)設(shè)計(jì)</p><p>　　09/08 20:36 變位器工裝設(shè)

75、計(jì)--0.1t普通座式焊接變位機(jī)</p><p>　　09/28 16:50 疊層式物體制造快速成型機(jī)機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)</p><p>　　09/08 22:41 可急回抽油機(jī)速度分析及機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)</p><p>　　09/08 22:42 可移動(dòng)的墻設(shè)計(jì)及三維建模</p><p>　　10/04 13:2

76、5 右出線(xiàn)軸鉆2-Ф8夾具設(shè)計(jì)</p><p>　　10/04 13:23 右出線(xiàn)軸鉆6-Ф6夾具設(shè)計(jì)</p><p>　　09/08 22:36 咖啡杯蓋注塑模具設(shè)計(jì)</p><p>　　10/07 08:33 咖啡粉枕式包裝機(jī)總體設(shè)計(jì)及橫封切斷裝置設(shè)計(jì)</p><p>　　09/09 16:

77、15 啤酒貼標(biāo)機(jī)的設(shè)計(jì)（總體和后標(biāo)部分的設(shè)計(jì)）</p><p>　　10/29 13:58 噴油泵體零件的工藝規(guī)程及鉆Φ14通孔的工裝夾具設(shè)計(jì)</p><p>　　08/30 19:39 四工位的臥式組合機(jī)床設(shè)計(jì)及其控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)</p><p>　　09/21 13:39 四方罩模具設(shè)計(jì)</p><p

78、>　　08/30 19:42 四組調(diào)料盒注塑模具設(shè)計(jì)</p><p>　　10/07 23:55 固定座的注塑模具設(shè)計(jì)</p><p>　　09/09 23:52 圓柱坐標(biāo)型工業(yè)機(jī)器人設(shè)計(jì)</p><p>　　09/09 23:48 圓珠筆管注塑模工藝及模具設(shè)計(jì)</p><p>　　10/

79、13 16:36 圓盤(pán)剪切機(jī)設(shè)計(jì)</p><p>　　09/21 13:25 基于PLC變頻調(diào)速技術(shù)的供暖鍋爐控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)</p><p>　　09/08 22:20 基于pro-E的減速器箱體造型和數(shù)控加工自動(dòng)編程設(shè)計(jì)</p><p>　　08/30 18:00 基于PROE的果蔬籃注塑模具設(shè)計(jì)</p>

80、<p>　　08/30 19:37 基于UG的TGSS-50型水平刮板輸送機(jī)---機(jī)頭段設(shè)計(jì)</p><p>　　09/21 15:16 塑料油壺蓋模具設(shè)計(jì)</p><p>　　09/09 22:41 塑料膠卷盒注射模設(shè)計(jì)</p><p>　　10/07 09:25 多功能推車(chē)梯子的設(shè)計(jì)</p>

81、<p>　　09/08 21:25 多功能齒輪實(shí)驗(yàn)臺(tái)的設(shè)計(jì)</p><p>　　08/30 16:32 多層板連續(xù)排版方法及基于ＰＬＣ控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)</p><p>　　08/30 16:30 多層板連續(xù)排版方法畢業(yè)設(shè)計(jì)</p><p>　　08/30 16:42 多用角架擱板的注塑模具設(shè)計(jì)及其仿真加工設(shè)計(jì)

82、</p><p>　　08/30 16:39 多繩摩擦式提升機(jī)的設(shè)計(jì)</p><p>　　09/08 21:05 大型礦用自卸車(chē)靜液壓傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)</p><p>　　09/20 16:27 大型耙斗裝巖機(jī)設(shè)計(jì)</p><p>　　09/08 21:01 大批生產(chǎn)的汽車(chē)變速器左側(cè)蓋加工工藝及指定