紡機(jī)專用矢量變頻調(diào)速系統(tǒng)的研究與開發(fā).pdf

1、中國(guó)具有世界最大的紡織產(chǎn)品生產(chǎn)能力，市場(chǎng)范圍遍及全球，產(chǎn)業(yè)規(guī)模龐大。紡機(jī)行業(yè)是變頻器應(yīng)用較多、使用密度較高的行業(yè)。目前，一般紡織企業(yè)中很少采用專門的紡織變頻器，更多采用的是通用V/F控制型變頻器，由于轉(zhuǎn)速精度受轉(zhuǎn)差率及負(fù)載的影響，很難精確控制電動(dòng)機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速，難以滿足紡織工業(yè)中對(duì)電機(jī)頻繁起停、多段調(diào)速、精準(zhǔn)定位等要求，且不具備設(shè)定紡織工藝等專用功能。本文針對(duì)以上情況，從交流感應(yīng)電機(jī)的機(jī)理出發(fā)，研制高性能矢量控制算法，設(shè)計(jì)了以DSP為核心

2、的紡織專用的矢量變頻調(diào)速系統(tǒng)。 本文首先對(duì)三相異步感應(yīng)電機(jī)進(jìn)行了分析，說(shuō)明其高階、非線性、強(qiáng)耦合、多變量的特點(diǎn)。通過(guò)與直流電機(jī)控制方式的比較，引入了矢量控制變頻調(diào)速技術(shù)。其基本思想是將三相交流感應(yīng)電機(jī)模擬成直流電機(jī)進(jìn)行控制，在基于轉(zhuǎn)子磁鏈定向的同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系中把定子電流矢量分解為兩個(gè)分量：一個(gè)分量與轉(zhuǎn)子磁鏈?zhǔn)噶恐睾?，稱為勵(lì)磁電流分量；另一個(gè)分量與轉(zhuǎn)子磁鏈?zhǔn)噶看怪?，稱為轉(zhuǎn)矩電流分量。通過(guò)控制勵(lì)磁電流分量和轉(zhuǎn)矩電流分量的大小，實(shí)現(xiàn)像

3、直流電機(jī)一樣的磁場(chǎng)和轉(zhuǎn)矩的解耦控制。這一部分主要完成對(duì)交流感應(yīng)電機(jī)的數(shù)學(xué)模型的探討，坐標(biāo)變換等工作。 在分析矢量控制和電壓空間矢量脈寬調(diào)制的原理和實(shí)現(xiàn)方法的基礎(chǔ)上，完成了變頻器軟件和硬件設(shè)計(jì)。硬件上，以TMS320F2407為控制核心，智能功率模塊IPM作為功率主回路核心，通過(guò)電流和轉(zhuǎn)速檢測(cè)電路構(gòu)成閉環(huán)控制系統(tǒng)，并對(duì)保護(hù)電路進(jìn)行了闡述；軟件上，所有的代碼都是基于CCS3.1編寫，并給出了各個(gè)程序模塊的流程圖。對(duì)樣機(jī)的實(shí)驗(yàn)與調(diào)試表