单相感应电机节能调速控制系统设计与研究

来源 :武汉理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:ChengpCN
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
单相感应电机被广泛的应用于各种商业和工业应用,随着单相电机应用的增多,人们逐渐认识到对于单相电机及相关装置的有效调速控制,对节能降耗具有重要意义。在工业缝纫机电力驱动应用中,缝纫工厂大量单相感应电机的频繁启停和辅助空载运行,会造成供电系统电流冲击和功率因数过低。本文针对工业缝纫机电力驱动应用,研究和设计一种带有软启动功能的单相感应电机自动调速数字控制系统。其目的是通过软启动有效降低电机启停过程中的冲击电流,减小对于机械设备的冲击磨损;同时,根据缝纫操作运行需要来调节电机转速,电机空载时将电机转速降低到一个较低的范围,能实现电机节能。本文设计一种单相电机调速控制系统,控制芯片为dsPIC30F3010,采用恒压频比的变频调速方式,实现对单相感应电机的软启动和运行调速控制。   本文首先对于单相感应电机分类与控制技术的发展做了简短的介绍,然后对于单相感应电机进行了数学建模,得到了单相感应电机的电压方程,磁链方程,转矩方程。对于单相感应电机存在的三种逆变拓扑结构也进行了相应的分析,选择两相三桥臂结构作为逆变拓扑。根据数学建模,分析了常用的单相感应电机的三种不同调制方法的利与弊,选择改进的SPWM方法作为调制方法,电压利用率能提高至70.7%。并对于当下单相感应电机调速控制的主要研究方向-矢量控制进行了建模仿真,使用Matlab/simulink得到了单相感应电机电压矢量控制的电压、电流、转速及转矩波形,并将得到的波形与实际波形相比较。   设计了基于dsPIC30F3010芯片的硬件控制电路,并采用C语言完成了单相感应电机的控制程序,包括主程序、软启动程序以及各中断程序的设计。文中对于硬件电路和软件各部分都进行了详细的介绍与分析。最后根据实际要求,采用改进的SPWM控制方法,速度闭环的控制方式应用在样机上,并得到PWM驱动波形,定子电流电压波形。文章最后对于单相感应电机的调速节能控制系统进行了总结与展望。
其他文献
移动机器人自主定位与导航是机器人学科的一个重要研究课题。对环境地图已知的移动机器人自主定位已经有了很多比较成熟的方法,然而在很多实际应用中环境是未知的,这就需要通
目前视频监控正朝高清化、智能化和便捷化的方向发展,新的发展对传统的视频监控系统提出了新的要求和挑战。传统的闭路电视监控系统因其模拟信号的单向流动以及信号在电缆中传
非线性系统控制一直是个很具挑战的课题.由于其固有的非线性导致无法建立统一的控制理论和方法,故只能针对不同类型的非线性系统分别进行研究.另一方面,实际系统又常受到时滞的
随着城市化水平的提高,不少城市都在兴建地铁,然而由于其造价过于昂贵,决策者其实可以考虑磁悬浮列车。实际上,磁悬浮技术除了应用在磁悬浮列车上之外,在磁悬挂天平、磁悬浮
图像匹配是计算机视觉,图像处理以及模式识别领域中非常重要的内容,是图像配准的技术过程,也称图像相关。图像匹配的关键问题是找一个有效地匹配方法,这种方法需要高的精度和少的
随着嵌入式技术的迅速发展,ARM(Advanced RISC Machine)处理器处理能力的迅速提高和成本的迅速下降,课题研究基于ARM的嵌入式农产品品质视觉检测系统的设计与实现问题,对于降
机器人足球比赛是近年来在国际上迅速开展起来的高科技对抗活动,为机器人学、智能控制、无线通讯、图像处理、机械学等多学科交叉性的研究与应用提供了很好的平台,具有很高的
管道作为五大运输工具之一,在经济建设和国防工业中发挥着越来越重要的作用。管道泄漏事故一旦发生,不仅造成大量物质损失,还会造成环境污染,严重影响正常生产和人民的日常生
世界各国对能源的需求很大,如果能节约地使用能源,那么耗尽有限能源的速度就会放慢,所以合理使用现有能源尤为重要。在现有能源利用中,例如起重机械设备,其处于动力负载工况下(位
近年来,随着车辆数目的不断增加,道路交通安全形势日趋严峻。据统计,高达80%的交通事故是由于驾驶员反应不及时、处置不妥当造成的,如果能够在交通事故发生之前向驾驶员发出警报,提