【摘 要】
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高性能的异步电机变频调速技术是节约能源,提高效率的重要手段之一。本文主要研究的是无速度传感器矢量控制异步电机变频调速系统。从异步电机的数学模型入手,利用坐标变换简
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高性能的异步电机变频调速技术是节约能源,提高效率的重要手段之一。本文主要研究的是无速度传感器矢量控制异步电机变频调速系统。从异步电机的数学模型入手,利用坐标变换简化电压、磁链方程,采用按转子磁场定向矢量控制方式实现定子电流的解耦。构建了利用SVPWM和无速度传感器技术的矢量变频调速系统。为得到准确的磁链幅值和相位对传统磁链观测电压模型进行改进,用一阶惯性环节代替纯积分,产生的相位误差由励磁电流生成的磁链滤波信号进行补偿。用模型参考自适应法实现转速的准确估算。通过设计PI调节器实现速度闭环和电流闭环的校正,在启动、调速或改变负载时系统能够响应迅速有较强的抗干扰能力。采用电压重构技术只需对直流母线电压进行测量可得到定子的三相电压。对系统各个模块及整体在启动、变速、加载情况下进行仿真,转速响应超调量小,在突加负载时转速有减小但能迅速恢复。系统稳定时实际转速与估算速度的误差小于2r/min,电机速度估算模型有良好的跟随性。在理论仿真的基础上,以嵌入式为控制核心设计了系统硬件和软件。系统采用交-直-交变频主电路,逆变器采用IPM智能模块,设计了直流母线电压及定子侧三相电流信号检测电路。通过搭建实验平台对定子电流和转速的检测,验证了无速度传感器变频调速系统拥有良好的动态响应能力。
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