通用变频器的仿真设计毕业设计
通用变频器设计--合肥工业大学学士学位论文
(2)PWM方式脉冲宽度调制,这种变频器整流环节通常使用不可控整流器,输出的频率和电压均由三相逆变器来控制,本文所设计的变频器就属于这种,SPWM方式是最常用的一种方案。
2
2.1
通用变频器可以分成AC-AC和AC-DC-AC两种类型,AC-AC变频器是将交流电流直接转换为U、f均可调节的电流,可以称之为直接式变频器。AC-DC-AC变频器是将AC电转为DC电以后再通过逆变器转化为AC电,其U、f可以通过对逆变器进行控制来调节,所以被称为间接式变频器。虽然AC-AC变频器少了一个直流环节,但是其所需要的元件数并不比AC-DC-AC变频器少,所以通常大部分变频器均为AC-DC-AC变频器,本文所设计的也是这种间接式变频器。
直流调速系统具备优良的动静态特性,曾长期电动调速领域。虽然直流电动机调速调速特性优良,但其存在一些难以克服的缺点,加之近年来电力电子器件的发展,使得变频调速逐渐为人所重视。工农业应用最多的是三相感应电动机,价格较低而且方便维修保养。异步电动机相较于直流电动机,由于没有换向器的存在,使得寿命更长,容易应用于大功率场合,但缺点也是显而易见的,控制性能不如直流调速,近来交流调速技术有了深远发展,极为引人注目的是变频技术的发展,变频器等一系列电力电子装置和交流调速理论的发展使得交流电动机在调速性能方面追赶上来。
电动机是工农业各方面的主要动力装置,电机类负载占总发电量的一半以上,是耗电量最大的装置。综上所述,研究通用变频器具有极其深远的意义。
1.2
变频电源装置体积越来越小,功能不断增加,变频器的开关频率越来越高。如今以来计算机的巨大运算能力,不断增强了变频器的灵活性。
变频器SVPWM控制系统设计及仿真毕业设计论文
摘要随着电力电子器件和微处理器芯片的发展,使得数字化变频调速技术成为当代电机控制技术的趋势。
传统的SPWM控制算法未顾及输出电流波形,不易于数字化。
所以需要更进一步的控制算法,来使电机产生恒定转矩,于是便产生电压空间矢量PWM(Space Vector Pulse Width Modulation,简称SVPWM)控制算法。
变频器SVPWM控制系统就是利用该算法的来对异步电机实行控制的,它的输出谐波小,也使得直流侧的电压利用率提升了15%。
本课题变频器的控制芯片是TMS320F2812DSP,采用SVPWM调制技术,产生PWM波形,并对6个IGBT的通断进行控制,从而在电机空间产生圆形旋转磁场,使电机产生恒定转矩。
本文最后一章还使用MATLAB /SIMULINK对变频器SVPWM进行仿真分析,仿真结果进一步验证了变频器SVPWM算法的可行性和正确性。
关键词:变频器;SVPWM;异步电机;MATLAB/SIMULINK仿真AbstractWith the development of power electronic devices and microproc essor chips, digital frequency conversion technology has become the trend of modern motor control technology. The traditional SPWM control algorithm does not take into account the output current waveform, not easy to digitize. Therefore, the need for further control algorithms, so that the motor generates a constant torque, so it will produce a voltage space vector PWM (Space Vector Pulse Width, SVPWM). Inverter SVPWM control system is the use of the algorithm to control the motor, its output harmonic is small, but also makes the DC side voltage utilization increased by 15%.The inverter control chip is TMS320F2812DSP, using SVPWM modulation technology, PWM waveform, and the 6 IGBT on-off control, resulting in a circular rotating magnetic field in motor space, makes the motor produce constant torque. In the last chapter of this paper, MATLAB /SIMULINK is used to simulate the frequency converter SVPWM, and the simulation results verify the feasibility and correctness of the SVPWM algorithm.Keywords: inverter;Space Vector Pulse Width Modulation;Asynchronous motor;simulation目录摘要 (I)Abstract (II)1绪论 (1)1.1课题研究背景及意义 (1)1.2变频器SVPWM的发展现状和趋势 (3)1.3课题研究要求及任务 (6)1.4论文的主要内容 (7)2变频器SVPWM控制系统结构及原理 (8)2.1变频器SVPWM控制系统结构 (8)2.2变频器SVPWM基本原理 (10)2.3变频器SVPWM法则推导 (12)2.4变频器SVPWM控制算法 (14)3变频器SVPWM控制系统设计 (22)3.1总体设计 (22)3.2主电路设计 (22)3.3驱动电路设计 (24)3.4控制电路设计 (26)3.5软件设计 (28)4变频器SVPWM控制系统建模仿真及结果分析 (29)4.1系统仿真模型的建立 (29)4.2系统仿真结果分析 (34)总结 (38)参考文献 (39)致谢 (40)1 绪论1.1 课题研究背景及意义在当今工业社会,能源的有效利用一直是科学研究的重要方向,这关乎与我们的可持续发展,因此,节能研究就显得越来越重要。
一种通用变频器技术研究和设计
一种通用变频器技术研究和设计2011-08-07 17:51:05 来源:互联网摘要:基于TI公司TMS320F2812的用于交流电机调速采用通用变频器,在变频器中控制电路采用DSP代替传统的模拟控制芯片,由DSP产生PWM信号经隔离驱动控制逆变电路中的六个开关管通断,产生所需的三相交流电压,最后对应用于工业控制的交流电机进行调速。
数字控制变频器提高了系统效率,降低并减小了变频器重量和体积,便于实现不同的控制策略。
从20世纪初,可调速传动的电动机在钢铁工业和汽车工业中就已获得了广泛的应用。
用于交流电动机调速的调速系统主要是专用的模拟控制芯片,虽然采用模拟芯片的调速系统[1]具有设计简单、成本较低等优点,但是由于调试复杂、升级不便等问题一直困扰交流电机调速系统的发展。
随着电力电子器件和数字控制技术的发展,各种通用的、高性能的交流传动控制系统相继诞生,多种交流调速技术[2]己经趋于成熟,运行可靠性很高,其性能指标可以做到与模拟控制调速系统一样,甚至完全可以取代模拟控制调速系统。
目前数字处理(DSP)技术逐渐成熟[3],新一代DSP采用哈佛结构、流水线操作(即程序、数据存储器彼此独立),在每一时钟周期内完成取指、译码、读数据以及执行指令等多个操作,从而大大减少了指令执行周期。
另外,由于其特有的寄存器结构、功能强大的寻址方式、灵活的指令系统及其强大的浮点运算能力,使得DSP不仅运算能力较单片机有了较大的提高,而且在该处理器上更容易实现高级语言。
1 数字控制变频器系统介绍数字控制变频器系统主要由主电路和控制电路组成,主电路采用典型的电压型交-直-交通用变频器结构;控制电路主要包括DSP数字控制器,由DSP、驱动电路、检测电路、保护电路以及辅助电源电路组成。
主电路和控制电路原理系统结构框图如图1所示。
变频器是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控制装置,能实现对交流异步电机的软起动、变频调速、提高运转精度、改变功率因素、过流/过压/过载保护等功能。
(完整版)plc和变频器wo毕业设计论文
毕业设计任务书设计题目:(变频器在恒压供水中的应用)学校:河南工院学号:姓名:梁少森班级:机电0806指导老师:周伟PLC、变频器恒压供水的设计摘要传统的供水系统存在着占地面积大、建设费用高、管理维护复杂困难、供水质量低下等缺点和不足。
为了解决这些问题,本文采用控制技术和变频调速技术相结合的方法来研究恒压供水系统,该系统与现场液位传感器、压力传感器一起组成了两个独立的闭环控制子系统。
设计好的系统每天24小时不间断按预先设定的水压恒定地向城市供水,保证了水厂的不间断生产。
通过该项目的研制和应用,不仅能够节约宝贵的水、电资源,降低了生产成本,减少设备维护,降低维修成本;而且提高了整个水厂的生产调度管理水平,减轻工人劳动强度,有效的提高了生产率。
论文论述了采用多泵并联供水方案的合理性,分析了多泵供水方式的各种供水状态及转换条件,分析了电机由变频转工频运行方式的切换过程及存在的问题。
给出了实现有效状态循环转换控制的电气设计方案和PLC控制程序设计方案。
通过对计算机和PLC之间通信协议的研究,完成了上、下位机的通信设置,给出了计算机监控程序编写方法,通过通信模块实现了对供水系统的远程监控和故障报警。
关键字:恒压供水;控制;变频器;PLC目录PLC变频器恒压供水系统的设计......................................................................摘要 ................................................................................................................. ABSTRACT .. (I)3. 1 PLC的定义 (1)3. 2 PLC的特点 (1)3. 3 PLC的组成 (1)3. 4 PLC的应用领域 (1)3. 5 PLC的工作方式 (1)3. 6 PLC工作过程 (1)3. 7 PLC机型选择 (2)3. 8 SIMATIC S7-200产品介绍 (2)4.1 S控制原理 (2)4.1.1控制原理 (2)4.1.3系统的软件设计 (2)4.2 PID的相关知识 (3)4.2.1 PID的参数的预置与调整 (3)4.2.2 PID调节器在控制回路中的工作过程 (3)4.3 压力传感器工作原理 (3)4.4变频器的基本控制原理 (3)5.1 系统组成 (3)5.2 系统控制工作原理 (3)5.3 变频器恒压供水系统硬件设计 (3)5.4 变频器恒压供水系统软件设计 (3)5.5 系统工作过程 (4)参考文献 (4)1 绪论1.1 课题背景及意义众所周知,水是人类生活、生产中不可缺少的重要物质,在节水节能已成为时代特征的现实条件下,我们这个水资源和电能短缺的国家,长期以来在市政供水、高层建筑供水、工业生产循环供水等方面技术一直比较落后,自动化程度低,而随着我国社会经济的发展,人们生活水平的不断提高,以及住房制度改革的不断深入,城市中各类小区建设发展十分迅速,同时也对小区的基础设施建设提出了更高的要求。
基于SPWM变频调速系统的毕业设计(带仿真图)
摘要近年来,交流电机变频调速及其相关技术的研究己成为现代电气传动领域的一个重要课题,并且随着新的电力电子器件和微处理器的推出以及交流电机控制理论的发展,交流变频调速技术还将会取得巨大进步。
本文对变频调速理论,逆变技术,SPWM产生原理进行了研究,在此基础上设计了一种新型数字化三相SPWM变频调速系统,以8051控制专用集成芯片 SA4828为控制核心,采用IGBT作为主功率器件,同时采用EXB840构成IGBT的驱动电路,整流电路采用二极管,可使功率因数接近1,并且只用一级可控的功率环节,电路结构比较简单。
V控制,同时,软件程序使得参数的输入和变频器运行方式本文在控制上采用恒f的改变极为方便,新型集成元件的采用也使得它的开发周期短。
另外,本文对SA4828三相SPWM波发生器的使用和编程进行了详细介绍,完成了整个系统控制部分的软硬件设计。
V控制,SA4828波形发生器关键字:变频调速,正弦脉宽调制,fABSTRACTRecently, the research of variable frequency speed variation of AC motor and relevant technology has become an important issue in electrical drive field, with the appearance of new power electron apparatus and microprocessor and the development of the control theory, the technology of variable frequency speed variation will improve more rapidly.This thesis has a research on these technologies: Variable Voltage Variable Frequency motor drive, inverter, and the creation principle of SPWM, Based on the results of the study, I designed a system of a new digital three phases VVVF motor drive system. It uses ASIC-SA4828 controlled by 8051 as main controlling core, it uses IGBT as power device, and uses EXB840 as drive. It uses diodes as converting circuit unit, which makes power factor close to 1. Because I only need to control inverter, the whole circuit is very simple.V operation. At the same time, it is very convenient toI adopt the means of linear finput parameters or change the drive’s operating mode due to the software proced ure. Moreover, owing to the advantages of the new integrated parts, it costs less time to develop this motor drive.This thesis has also detail introduced the method of the usage and the programs of the three phases SPWM wave generator SA4828. The software and the hardware of the control part in system have been completed.V Keywords: variable frequency speed control,Sine Pulse Width Modulation (SPWM),f operation; SA4828 Wave Generator目录摘要 (i)Abstract (ii)1绪论 (1)1.1 变频调速技术简介 (1)1.2 变频器的发展现状和趋势 (2)1.2.1 变频器的发展现状 (2)1.2.2 变频器技术的发展趋势 (2)1.3 研究的目的与意义 (3)1.4 本次设计方案简介 (4)1.4.1 变频器主电路方案的选定 (4)1.4.2 系统原理框图及各部分简介 (5)1.4.3 选用电动机原始参数 (6)2交流异步电动机变频调速原理 (7)2.1 三相异步电机工作的基本原理 (7)2.1.1 异步电机的等效电路 (7)2.1.2 异步电动机的转矩 (8)2.1.3 异步电动机的机械特性 (9)2.1.4 异步电机变频调速原理 (11)3变频器主电路设计 (12)3.1 主电路的工作原理 (12)3.1.1 主电路各部分的设计 (12)3.1.2 变频器主电路设计的基本工作原理 (13)3.2 主电路参数计算 (16)3.3 IGBT及驱动模块介绍 (17)3.3.1 IGBT简介及驱动要求 (17)3.3.2 EXB840的内部结构 (19)3.3.2 采用EXB840的IGBT驱动电路 (20)4控制回路设计 (21)4.1 驱动电路设计 (21)4.1.1 SPWM调制技术简介 (21)4.1.2 SPWM波生成芯片特点和引脚功能 (23)4.2 保护电路 (24)4.2.1 过、欠压保护电路设计 (24)4.2.2 过流保护设计 (26)4.3 控制系统的实现 (27)5变频器软件设计 (29)5.1 流程图 (29)5.2 SA4828的编程 (29)5.2.1 初始化寄存器编程 (29)5.2.2 控制寄存器编程 (32)5.3 程序设计 (33)6变频器用MATLAB/SIMULINK仿真 (29)6.1 MATLAB/SIMULINK简介 (29)6.2 基于SPWM变频调速系统的仿真 (29)总结 (48)参考文献 (49)致谢 (50)1绪论1.1 变频调速技术简介变频调速技术是一种以改变交流电动机的供电频率来达到交流电动机调速目的的技术。
通用变频器的仿真设计开题报告
中国矿业大学
毕业论文(设计)开题报告
课题名称:通用变频器的仿真设计
毕业设计起止时间:2008年3月5日~6月20日
学生姓名:学号:
专业:自动化
班级:自动化04-1班
指导教师:
报告日期:2008年4月6号
说明:
1.本报告前4项内容由承担毕业论文(设计)课题任务的学生独立撰写;
2.本报告必须在第八学期开学两周内交指导教师审阅并提出修改意见;
3.学生须在小组内进行报告,并进行讨论;
4.本报告作为指导教师、毕业论文(设计)指导小组审查学生能否承担该毕业设计(论文)
课题和是否按时完成进度的检查依据,并接受学校的抽查。
毕业设计(论文)-变频器调速系统的研究与应用
邵阳学院毕业设计(论文)课题名称变频器调速系统的研究与应用学生姓名学号 2 6 院(系)、专业机械与能源工程学院机电一体化指导老师2006年6月5日邵阳学院毕业设计(论文)任务书注:1、此表由指导教师填写,经各系、教研室主任审批生效;2、此表1式3份,学生、指导教师、教研室各1份。
指导教师(签名)学生(签名)摘要变频调速具有高效率、宽范围和高精度等特点,是目前运用最广泛且最有发展前途的调速方式。
交流电动机变频调速系统的种类很多,从早期提出的电压源型变频器开始,相继发展了电流源型,脉宽调制等各种变频器。
目前变频调速的主要方案有:交-交变频调速,交-直-交变频调速,同步电动机自控式变频调速,正弦波脉宽调制(SPWM)变频调速,矢量控制变频调速等。
这些变频调速技术的发展很大程度上依赖于大功率半导体器件的制造水平。
随着电力电子技术的发展,特别是可关断晶闹管GT0,电力晶体管GTR,绝缘门极晶体管IGBT,MOS晶闸管及MTC等具有自关断能力全控功率元件的发展,再加上控制单元也从分离元件发展到大规模数字集成电路及采用微机控制,从而使变频装置的快速性,可靠性及经济性不断提高,变频调速系统的性能也得到不断完善。
本文针对变频调速器的电压选择方案,以及在运行中高次谐波的产生和抑制问题进行阐述和变频调速系统的应用举例关键词:变频调速谐波变频器AbstractThe characteristic of Frequency conversion adjustment of speed isthe high efficiency, the width scope and the high accuracy and so on. At present, it obtains the widespread utilization, and is most has the development future the velocity modulation way。
毕业设计(论文)-利用plc、变频器设计中央空调节能改造系统[管理资料]
设计论文题目:利用PLC、变频器设计中央空调节能改造系统设计时间:~系别:电子电气工程系设计班级小组:电气083班(第一组)指导教师:设计学生:摘要作为现代使人生活舒适的家用电器,空调可以说与人们的生活紧密相关。
在现代社会中,它已像冰箱、电视一样,成为人类不可缺少的生活电器。
①经济节能:每个区间末端风机盘管可自行调节温度,区间无人时可关闭,系统根据实际负荷做自动化运行,开机计费,不开机不计费,有效节约能源和运行费用。
②环保:主机采用水源热泵型机组,电制冷,没有燃烧过程,避免了排污;整个系统为密闭式管路系统,可避免霉菌灰尘等杂质对系统的污染,使环境清新优美,特别适于高档别墅、高级公寓与写字楼的使用。
③节约空间:主机体积小巧,不设机房,无需占用设备层,减少公用设施和土建投资,室内末端暗藏在吊顶内,极易配合屋内装修。
④个性化:中央空调系统以区间为单元,满足用户不同区间需求,室内末端安装采用暗藏方式,不影响室内的审美观,不占据室内空间,适应用户的个性化需求。
⑤简化管理:于采用不同区间单独控制系统为用户所有,产权关系明确,可简化空调设施管理。
⑥提升档次:中央空调主机可以避免破坏楼体的整体外观,使用户充分享受高档综合环境的同时,提升产品质量及量贩档次。
⑦投资方便:可根据量贩发展情况,分期分批投资添置空调系统,同时量贩档次提升,因此资金周转快,有效地利用资金更进一步开发。
而可编程控制器PLC是根据顺序逻辑控制的需要发展起来的,是专门为工业环境应用而设计的数字运算操作的电子装置。
它具有可靠性高,操作灵活,拓展型号等优点,不仅能满足设计系统的精度,还可以降低能耗,节约能源,减小运行费用。
再加上变频器的使用,把380V的交流变成直流再变成频率可调的交流电,实现电机的无级调速,比较省电,比直流调速维护方便。
本论文就是在己有的通用变频器的基础上,采用PLC对电机进行控制,通过合理的选择和设计,对中央空调系统进行变频调速,通过调速来改变耗能大小,提高了资源的利用率,达到理想的控制效果。
变频器 毕业设计
变频器毕业设计变频器是一种电气设备,广泛应用于各个领域,如工业生产、交通运输、家用电器等。
它的作用是调节电源的频率,从而改变电机的转速。
在我即将毕业的专业中,我选择了变频器作为我的毕业设计课题,下面我将分享一些关于变频器的基本原理、应用领域以及我对于这个课题的研究思路。
首先,让我们来了解一下变频器的基本原理。
变频器通过改变电源的频率,可以控制电机的转速。
它包括一个整流器、一个滤波器和一个逆变器。
整流器将交流电转换为直流电,滤波器用于消除电源中的噪声和干扰,逆变器则将直流电转换为可调频率的交流电供给电机。
通过调节逆变器的输出频率,我们可以实现对电机转速的精确控制。
变频器在各个领域都有广泛的应用。
在工业生产中,变频器可以用于控制电机的转速,从而实现生产线的自动化和高效运行。
在交通运输领域,变频器可以用于电动汽车的驱动系统,提高车辆的能效和驾驶舒适度。
在家用电器中,变频器可以用于空调、洗衣机等电器的控制,提供更加智能和节能的使用体验。
对于我的毕业设计课题,我计划研究变频器在工业生产中的应用。
我将选择一个具体的生产线进行研究,通过安装变频器来控制电机的转速,实现生产线的自动化和高效运行。
我将首先进行相关文献的调研,了解变频器在工业生产中的应用案例和最新研究成果。
然后,我将进行实地调研,了解该生产线的具体情况和需求。
根据实地调研的结果,我将设计并搭建一个变频器控制系统,并进行实验验证。
最后,我将对实验结果进行分析和总结,提出改进措施和建议。
在进行毕业设计的过程中,我将面临一些挑战和困难。
首先,我需要充分了解变频器的原理和工作方式,以及与之相关的电气知识。
这需要我进行大量的学习和实践,提高自己的专业能力。
其次,我需要与企业或工厂进行合作,获得实地调研的机会和数据支持。
这需要我具备一定的沟通和协调能力,与相关方面建立良好的合作关系。
最后,我需要进行大量的实验和数据分析,这需要我具备一定的实验技能和数据处理能力。
全数字通用型变频器VVVF 控制变频调速系统设计与仿真毕业设计
全数字通用型变频器VVVF 控制变频调速系统设计与仿真毕业设计1概述交流变压变频技术自20世纪六七十年代获得突破性进展以来,一直受到高度重视。
随着电力电子技术的发展,新控制方法的不断涌现,计算机仿真技术的应用,交流电动机的速度控制产生了一场深刻的革命,而各种高性能微处理器的应用,更促使这场革命迅速步入全数字化进程。
以各种电力半导体器件构成的变频器驱动交流电动机的调速系统以其调速精度高、速度控制范围广、响应速度快、保护功能完善,过载能力强、节能显著、使用维护方便等优点,已经广泛的用于电力、运输、制造等国民经济领域[1]。
1.1变频技术的发展1.1.1 电力电子技术的发展电力电子技术是用电力电子器件对电能进行变换和控制的技术。
电力电子器件的发展为电力电子技术发展奠定了物质基础。
自美国GE公司1957年生产出第一个晶闸管以来,功率器件的发展突飞猛进。
其中,第一代为半控型器件以晶闸管为代表;第二代在70年代以后,出现了功率晶体管(GTR)、门极关断晶闸管(GTO晶闸管)、功率MOS场效应晶体管(PowerMOSFET)等全控型器件;第三代功率器件以复合型为标志,绝缘栅双极晶体管(IGBT)、MOS控制晶闸管(MCT),这些全控型器件先后问世,IGBT由于兼有MOSFET和GTR的优点,是目前用于中小功率最为流行的器件。
目前IGBT己发展到了第四代,这使得IGBT在1000kW以下的功率变换装置中成为首选器件。
MCT则综合了晶闸管的高电压、大电流特性和MOSFET的快速开关特性,是极有发展前景的大功率、高频功率开关器件。
电力电子器件正在向大功率化、高频化、智能化发展。
第四代IGBT的应用使变频器的性能有了更大的提高,其一是IGBT开关器件发热减少,将曾占主回路发热50%~70%的器件发热降低到了30%;其二是高载波控制,使输出电流有了明显改善;其三是开关频率提高,实现了电机的静音化;其四是驱动功率减少,体积趋于更小[2]。
三相交流电动机变频调速系统的设计及仿真毕业设计
目录摘要 (I)ABSTRACT (II)1 绪论 (1)1.1 课题研究的背景 (1)1.2 课题研究的目的和意义 (2)2 三相交流电机变频调速系统的组成及工作原理 (3)2.1 变频调速系统工作原理 (3)2.2 系统框图 (4)3 系统硬件电路的设计 (5)3.1 主电路的设计 (5)3.1.1 主电路介绍 (5)3.1.2 整流电路 (5)3.1.3 电容滤波 (6)3.1.4 逆变电路 (6)3.2控制电路的设计 (6)3.2.1 驱动模块的选择 (6)3.2.2 单片机的选取 (8)3.2.3 SA4828芯片的介绍 (9)3.3 外围设备简介 (10)3.3.1 串口通信 (10)3.3.2 LED显示器 (11)3.3.3保护电路 (12)3.3.4 A/D转换器的选择 (12)3.4 系统硬件原理图 (13)4 系统软件的设计 (14)5 系统的仿真及结果分析 (17)5.1Simulink简介 (17)5.2 仿真模型的建立 (17)5.3MATLAB模块选用以及参数设置 (18)5.4仿真结果图形及其分析 (24)结束语 (28)致谢 (29)参考文献 (30)附录 (31)三相交流电动机变频调速系统的设计及仿真三相交流电动机变频调速系统的设计及仿真摘要本文讲述了一种采用专用集成电路SA4828设计电机变频调速的方法。
系统主要包括主电路和控制电路,其中主电路采用交-直-交控制方式,即先将交流电经过整流,滤波转变为直流电,再将直流电经逆变转变为频率可调的交流电。
整流部分用的是三项桥式整流电路,逆变电路用的是三项桥式逆变电路。
控制电路由MCS-52系列的89C52单片机、SA4828三相SPWM产生器和一些外围扩展芯片构成,其控制电路简单、控制方式灵活、输出波形优点多的特点得到了充分体现,利用相应的软件,实现电机的调速要求。
驱动电路采用MC3PHA C芯片。
文章主要内容包括:SA4828的特性介绍及变频系统的主电路,控制电路,驱动电路,保护电路,调速系统及软件编程设计方法和仿真,所设计的系统实现了变频调速的全数字化控制,可靠性高。
毕业设计(论文)-磁链闭环控制变频调速系统仿真模型设计模板
目录中文摘要 (1)ABSTRACT (1)一、绪论 (1)1、引言 (1)2、交流调速技术概况 (3)3、完成的主要工作 (3)二、矢量控制系统的介绍 (4)1、异步电动机的数学模型概述 (4)2、矢量控制思想及原理 (6)(1)矢量控制技术思想 (6)(2)矢量控制的原理 (6)3、坐标变换 (8)(1)变换矩阵的确定原则 (8)(2)功率不变原则 (9)4、3S/2R 变换 (9)(1)三相/两相变换 (9)(2)两相/两相旋转变换 (10)三、仿真模型的建立 (11)1、MATLAB/SIMULINK简介 (11)2、带转矩内环的转速、磁链闭环矢量控制系统的构框图 (13)3、各个子模块模型 (13)(1)转速调节器模型 (13)(2)转矩调节器模型 (14)(3)磁链调节器模型 (14)(4)转矩观测器模型 (15)(5)磁链观测器模型 (15)(6)带滞环脉冲发生器模型(CHBPWM) (16)(7)dq_to_abc(2r/3s)和abc_to_dq(3s/2r)模型 (16)3、带转矩内环的转速、磁链闭环矢量控制系统仿真模型 (17)四、 SIMULINK 仿真 (18)1、参数设置 (18)(1)电动机参数 (18)(2)各调节器参数 (18)(3)各给定参数 (19)2、仿真结果 (20)(1)定子磁链轨迹 (20)(2)转矩调节器输出 (20)(3)输出转矩 (20)(4)转速响应 (21)(5)转速调节器输出 (21)(6)经2r/3s变换的三相电流给定波形 (22)(7)Uab (22)3、分析 (23)五、结论 (23)致谢 (24)参考文献 (24)磁链闭环控制变频调速系统仿真模型设计重庆工商大学自动化专业 2008级自动化1班马永祥指导教师:中文摘要:该文对带转矩内环转速、磁链闭环矢量控制系统进行研究及仿真。
利用MATLAB/SIMULINK工具,构建了异步电动机矢量控制系统的仿真模型以及对各个主要模块的仿真模型,利用3/2变换计算出相电流。
(完整版)变频器的原理及应用毕业设计
毕业设计(论文)变频器的原理及应用The principle and application of frequency converter班级机电一体化122班指导教师卓自明职称导师单位论文提交日期徐州工业职业技术学院毕业设计(论文)任务书课题名称变频器的原理及应用课题性质班级机电一体化122班学生姓名葛鹏指导教师导师职称一.选题意义及背景二.毕业设计(论文)主要内容:三.计划进度:四.毕业设计(论文)结束应提交的材料:1、2、3、指导教师教研室主任年月日年月日论文真实性承诺及指导教师声明学生论文真实性承诺本人郑重声明:所提交的作品是本人在指导教师的指导下,独立进行研究工作所取得的成果,内容真实可靠,不存在抄袭、造假等学术不端行为。
除文中已经注明引用的内容外,本论文不含其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。
对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。
如被发现论文中存在抄袭、造假等学术不端行为,本人愿承担本声明的法律责任和一切后果。
毕业生签名:日期:指导教师关于学生论文真实性审核的声明本人郑重声明:已经对学生论文所涉及的内容进行严格审核,确定其内容均由学生在本人指导下取得,对他人论文及成果的引用已经明确注明,不存在抄袭等学术不端行为。
指导教师签名:日期:变频器的原理及应用摘要:变频器在交流拖动系统应用中呈现优良的控制性,可以实现软起动和无级调速,进行加减速控制,使电动机获得高性能,而且具有显著的节能效果。
所以应用变频调速可以提高生产机械的控制精度、生产效率和产品质量,从而利于实现生产过程的自动化。
因此变频器近年来在工业生产各环节得到了广泛的应用。
但变频器在实际应用和维护检修中也暴露出一些问题需要引起重视。
关键词:(注:其它的内容均不用黑体)The principle and application of frequency converterAbstractAbstract: presents excellent frequency converter control in the application of ACdrive system, can realize the soft start and steeples speed regulation,deceleration control, to enable the motor to obtain high performance, but also has the obvious effect of energy saving. So the application of variable frequency speed regulation can improve production machinery control accuracy andproduction efficiency and product quality, thus to realize the automation of production process. So the inverter in recent years in the industrial production of various sectors has been widely used. But the inverter attention in practical application and maintenance also exposed some problems needKey words:(注:其它的内容均不用黑体)目录摘要 (Ⅰ)Abstract (Ⅱ)第一章 ****** (1)1.1 ****** ......................................................... *1.1.1 ****** ................................................... *1.1.2 ****** ................................................... *1.2 ****** ......................................................... *……第二章 ****** ........................................................ * ……参考文献 ............................................................. * 附录 ............................................................. * 致谢 .............................................................. *第一章、概述1.1 交流调速的发展概况交流变频调速的优越性早在20世纪20年代就己被人们所认识,但受到器件的限制,未能推广。
毕业设计(论文)-变频器PID恒温控制系统设计
课题摘要本课题的设计是根据工业生产上和社会生活中需要恒温控制的要求,设计了一套基于PID变频调速恒温系统。
PID变频恒温系统由PID变频器、风机组、加热装置、温度传感器、信号采集转换电路等构成。
本系统的设计是采用变频器实现对三相鼓风机电机的转速进行变频调速,来改变对恒温箱的鼓风大小,利用温度传感器检测恒温箱的当前温度信号,恒温箱中温度发生变化,采集的信号就会发生相应的变化,在经过转换电路把所采集的信号转换成对应的PID输入控制的电流信号,从而控制变频器的输出电压和频率,进而改变鼓风机电机的转速来改变供气量,最终保持系统的温度恒定。
该变频恒温系统的设计成果可运用于许多实际的恒温控制系统中,并能够取得稳定可靠的运行效果和良好的节能效果。
关键词变频调速恒温供气 PID控制信号采集目次1 绪论 (1)1.1 恒温控制的意义 (1)1.2 变频恒温系统的国内外研究现状 (2)1.2.1 变频调速技术的国内外发展与现状 (2)1.2.2 变频恒温系统的研究与现状 (3)2 PID变频恒温系统的总体方案设计 (4)3 电机调速模块的分析 (6)3.1 三相异步电动机的调速原理 (6)3.1.1三相异步电动机调速简介 (6)3.1.2电动机的调速指标 (7)3.1.3 调速时的允许负载 (9)3.2离心风机调控方式的分析、选择 (9)3.3变频器的分析和选择 (12)3.3.1 变频器驱动负载特性的分析 (12)3.3.2 变频器容量的计算 (13)3.3.3变频器选择注意事项 (14)4 三菱变频器的简要介绍 (16)4.1 三菱变频器FR-E740简介 (16)4.2 三菱变频器FR-E740常规介绍 (17)4.2.1 主电路接线端 (17)4.2.2 控制电路接线端及端子功能介绍 (18)4.2.3 操作面板及其功能介绍 (21)5 温度信号处理模块的介绍 (23)5.1 温度采集转换电路的设计 (23)5.2 电压电流转换电路 (25)5.3 温度显示电路 (26)5.3.1 数字电压表电路原理 (26)5.3.2 ICL7107管脚排列 (27)6 PID功能简介及系统的设置与调试 (28)6.1 PID控制器的组成及作用 (29)6.2 PID基本构成及功能概述 (30)6.3 本系统设计的参数设置介绍 (32)6.4 PID恒温控制系统接线图 (34)6.5 系统的调试 (35)结论 (36)1致谢 (37)参考文献 (38)附录A Pt1000分度表 (39)21 绪论1.1 恒温控制的意义在工业上,随着国民经济的发展,温度控制是工业生产过程和社会生活中经常遇到的过程控制,人们需要对各种加热炉、热处理炉、反应炉和锅炉中温度进行监测和控制。
【论文】本科毕业论文基于matlab的变频器的仿真研究
【关键字】论文摘要目前国际形势纷乱复杂、能源危机日益突出,能源瓶颈已经逐渐成为了制约国民经济持续发展的主要因素之一,迫切需要提高工农业生产中的能源利用率。
而随着电力电子技术、计算机技术、自动控制技术的迅速发展,交流变频调速技术得到了迅速发展,其显著的节能效益,高精确的调速精度,宽泛的调速范围,完善的保护功能,以及易于实现的自动通信功能,得到了广大用户的认可。
在运行的安全可靠、安装使用、维修维护等方面,也给使用者带来了极大的便利。
因此,研究交—直—交变频调速系统的基本工作原理和作用特性意义十分重大。
本文根据变频器的基本工作原理和工作特性,设计了一种电压源型交-直-交变频器。
主要内容如下:(1)设计变频器的工作原理系统框图,选择用到的元件并确定其参数(2)通过MA TLAB/SIMULINK搭建交—直—交变频调速系统的仿真模型(3)进行仿真,得到仿真波形仿真结果表明所设计系统的控制效果是比较理想的,仿真实验证明该系统运行良好,设计切实可行。
关键词:变频器;异步电机; MATLAB仿真;交流调速The simulation and research of the frequency converterbased on MATLABAbstractAs the current international situation is complex and confusing, energy crisis is becoming more and more serious, the energy bottleneck has gradually become the one of the main factors restricting the national economy sustainable development, there is a urgent need to enhance the utilization rate of the energy in the production of industry and agriculture. Along with the rapid development of power electronic technology, computer technology, automatic control technology, AC variable frequency speed control technology has been rapidly developed, its significant energy efficiency, high precise speed control precision, wide speed range, perfect protection function, and easy to achieve communication function has been recognized by the vast numbers of users. It also bring great convenience to the users in the safe and reliable installation, using, maintenance and repair operation.According to the basic principle and characteristics of the converter, this paper designed a voltage source type AC-DC-AC converter. The main contents are as follows:(1) Design the working principle diagram of the converter system, choose the elements which need and determine the parameters.(2) Use the MA TLAB/SIMULINK to build an AC-DC-AC speed control system.(3) Running the simulation and get the simulation waveform.The simulation results show that the system control effect is ideal, the simulation experiments prove that the system operates well , the design is viable.Key words: Frequency converter; Asynchronous machine; MATLAB simulation; AC variable speed目录1引言................................................ 错误!未定义书签。
plc和变频器毕业设计方案(wo)
封面作者:PanHongliang仅供个人学习毕业设计任务书设计题目:(变频器在恒压供水中的应用)学校:河南工院学号:020*******姓名:梁少森班级:机电0806指导老师:周伟PLC、变频器恒压供水的设计摘要传统的供水系统存在着占地面积大、建设费用高、管理维护复杂困难、供水质量低下等缺点和不足。
为了解决这些问题,本文采用控制技术和变频调速技术相结合的方法来研究恒压供水系统,该系统与现场液位传感器、压力传感器一起组成了两个独立的闭环控制子系统。
设计好的系统每天24小时不间断按预先设定的水压恒定地向城市供水,保证了水厂的不间断生产。
通过该工程的研制和应用,不仅能够节约宝贵的水、电资源,降低了生产成本,减少设备维护,降低维修成本;而且提高了整个水厂的生产调度管理水平,减轻工人劳动强度,有效的提高了生产率。
论文论述了采用多泵并联供水方案的合理性,分析了多泵供水方式的各种供水状态及转换条件,分析了电机由变频转工频运行方式的切换过程及存在的问题。
给出了实现有效状态循环转换控制的电气设计方案和PLC控制程序设计方案。
通过对计算机和PLC之间通信协议的研究,完成了上、下位机的通信设置,给出了计算机监控程序编写方法,通过通信模块实现了对供水系统的远程监控和故障报警。
关键字:恒压供水;控制;变频器;PLC目录PLC变频器恒压供水系统的设计II摘要IIABSTRACT错误!未定义书签。
2.变频器113. 1 PLC的定义173. 2 PLC的特点173. 3 PLC的组成193. 4 PLC的应用领域213. 5 PLC的工作方式223. 6 PLC工作过程223. 7 PLC机型选择233. 8 SIMATIC S7-200产品介绍254.1 S7---200控制原理294.1.1控制原理294.1.3系统的软件设计314.2 PID的相关知识324.2.1 PID的参数的预置与调整324.2.2 PID调节器在控制回路中的工作过程334.3 压力传感器工作原理344.4变频器的基本控制原理345.1 系统组成365.2 系统控制工作原理375.3 变频器恒压供水系统硬件设计38 5.4 变频器恒压供水系统软件设计38 5.5 系统工作过程39结论39参考文献411 绪论1.1 课题背景及意义众所周知,水是人类生活、生产中不可缺少的重要物质,在节水节能已成为时代特征的现实条件下,我们这个水资源和电能短缺的国家,长期以来在市政供水、高层建筑供水、工业生产循环供水等方面技术一直比较落后,自动化程度低,而随着我国社会经济的发展,人们生活水平的不断提高,以及住房制度改革的不断深入,城市中各类小区建设发展十分迅速,同时也对小区的基础设施建设提出了更高的要求。
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编号:()字号本科生毕业设计通用变频器的仿真研究题目:姓名:学号:班级:中国矿业大学本科生毕业设计姓名:学号:学院:信息与电气工程学院专业:自动化设计题目:通用变频器的仿真研究专题:指导教师:职称:2008年6月徐州中国矿业大学毕业设计任务书学院信息与电气工程学院专业年级学生姓名任务下达日期:2008年2月25 日设计(论文)日期:2008年 2 月25 日至2008 年 6 月20 日设计(论文)题目:通用变频器的仿真研究设计(论文)主要内容和要求:1. 查阅20篇以上课题相关的近年参考文献,其中近5年文献过半,书不超过5部,英文文献5篇以上,并在论文中加以标注;2. 学习和掌握异步电动机调速系统、通用变频器的内部结构、以及SIMLINK的应用。
3. 基于PWM模块建立变频器数学模型;4. 利用MATLAB/Simulink搭建变频调速系统模型,进行仿真;5.翻译一篇与毕业设计相关的近5年发表外文文献(3000字以上)。
院长(系主任)签字:指导教师签字:中国矿业大学毕业设计指导教师评阅书指导教师评语(①基础理论及基本技能的掌握;②独立解决实际问题的能力;③研究内容的理论依据和技术方法;④取得的主要成果及创新点;⑤工作态度及工作量;⑥总体评价及建议成绩;⑦存在问题;⑧是否同意答辩等):成绩:指导教师签字:年月日中国矿业大学毕业设计评阅教师评阅书评阅教师评语(①选题的意义;②基础理论及基本技能的掌握;③综合运用所学知识解决实际问题的能力;③工作量的大小;④取得的主要成果及创新点;⑤写作的规范程度;⑥总体评价及建议成绩;⑦存在问题;⑧是否同意答辩等):成绩:评阅教师签字:年月日中国矿业大学毕业设计答辩及综合成绩摘要随着工业技术的发展,变频器调速技术的应用越来越广泛,它良好的节能效果,和灵活的调速性能,成为调速系统的主导方向。
众所周知,交流电机的调速控制是利用整流电子开关如IGBT,MOSFET和GTO等,异步电机通过PWM脉宽调幅产生整流电压如今已经慢慢替代直流电机和晶闸管整流桥。
结合PWM 和现代控制技术如场效应控制和直接转矩控制,可以得到和直流电机相同的在速度和转矩控制方面的灵活性。
本文根据实验室现有条件,设计了一台小型电压源型通用变频器。
本课题选择了对该通用变频器的建模与仿真。
通过MATLAB中的Simulink 软件包对所设计的通用变频器进行仿真。
主要内容如下:(1)利用电机和电力电子器件来仿真一个简单的交流电机调速控制系统。
(2)学习怎样使用通用电桥模块。
(3)分离系统,比较变步长和固定步长的仿真方法。
(4)得到仿真波形。
仿真结果表明所设计系统的控制效果是理想的,实验证明该系统运行可靠,设计切实可行。
关键词:通用变频器;仿真;交流调速ABSTRACTWith the development of industrial technology, the application of VVVF motor drive is broadening, its striking effect on power-saving and flexible operating mode, having made it became a dominant direction of variable speed system. As knows, V ariable speed control of AC electrical machines makes use of forced-commutated electronic switches such as IGBTs, MOSFETs, and GTOs. Asynchronous machines fed by pulse width modulation (PWM) voltage sourced converters (VSC) are nowadays gradually replacing the DC motors and thyristor bridges. With PWM, combined with modern control techniques such as field-oriented control or direct torque control, we can obtain the same flexibility in speed and torque control as with DC machines.This paper presents a small voltage type general converter, based on the actuality of the AC electric drive systems under the now existing of our laboratory .The simulation of the small general converter are selected to be emulated and built in this thesis. The Simulink package in the MA TLAB is used to model and simulate the general converter being developed. The main details are following:(1)Use electrical machines and power electronics to simulate a simple AC motor drive with variable speed control.(2)Learn how to use the UniversalBridge block.(3)Discretize the model and compare variable-step and fixed-step simulation methods.(4) Receive the simulation waves.Finally the simulations indicate that the effect of design system is perfect. The designed system runs reliably in the lab, which makes sure that the design is feasible. Key words: general converter; simulation; AC-variable speed目录1绪论 (1)1.1交流变频调速技术的发展与研究现状 (1)1.2变频器的概况 (4)1.3通用变频器的发展过程和现状 (5)1.3.1通用变频器的发展过程 (5)1.3.2通用变频器的现状 (6)1.3.3现代通用变频器的基本结构 (7)1.4通用变频器的术语和技术参数 (7)1.4.1通用变频器的术语 (7)1.4.2通用变频器的技术参数 (7)1.5本文所做的工作 (8)2异步电动机的基本原理及其调速方法 (9)2.1异步电机的基本工作原理 (9)2.2异步电机的静态数学模型 (11)2.3 三相异步电动机的调速方法 (13)2.3.1交流调速的基本类型 (13)2.3.2恒压频比变频调速系统控制原理及其机械特性 (15)2.3.3恒压频比控制的基本电路 (20)3变压变频调速系统中的脉宽调制(PWM)技术 (22)3.1 PWM技术的发展 (22)3.2 PWM控制技术的分类 (22)3.3 PWM控制性能指标 (23)4通用变频器的设计 (25)4.1交-直-交变频器的主电路 (25)4.1.1交-直-交变频器的结构与原理 (25)4.1.2控制电路 (28)4.1.3 PWM逆变电路 (29)4.2主电路参数的选择 (30)4.2.1额定数据的选择 (30)4.2.2 变频器器件的选择 (32)4.2.3变频器的主要保护功能 (33)4.3主电路的干扰问题及常见变频器常见故障分析 (35)4.3.1主电路的干扰问题 (35)4.3.2变频器常见故障分析 (35)5基于MATLAB的仿真研究 (37)5.1引言 (37)5.2仿真及结果分析 (37)5.2.1 MATLAB/SIMULINK简介 (37)5.2.2仿真模型 (38)6结论与展望 (47)6.1结论 (47)6.2展望 (47)参考文献: (49)致谢 (51)翻译 (52)英文原文: (52)中文译文: (59)1绪论1.1 交流变频调速技术的发展与研究现状在用电系统中,电动机作为主要的动力设备而广泛的应用于工农业生产、国防、科技及社会生活等各个方面。
电动机负荷约占总发电量的60%~70%,成为用电量最多的电气设备[9]。
根据采用的电流制式不同,电动机分为直流电动机和交流电动机两大类,其中交流电动机拥有量最多,提供给工业生产的电量多半是通过交流电动机加以利用的。
交流电动机的诞生和发展己有一百多年的历史[8],至今已经研究、制造了形式多样、用途各异的各种容量、各种品种的交流电动机。
交流电动机分为同步电动机和异步感应电动机两大类。
电动机的转子转速与定子电流的频率保持严格不变的关系,即是同步电动机。
反之,即是异步电动机。
据统计,交流电动机用电量占电机总用电量的85%左右,可见交流电动机应用的广泛性及其在国民经济中的重要地位[1 ,2 ]。
电动机作为把电能转换为机械能的主要设备,在实际应用中,一是要使电动机具有较高的机电能量转换效率;二是根据生产机械的工艺要求控制和调节电动机的旋转速度[1, 2 ,3 ]。
电动机的调速性能如何对提高产品质量、提高劳动生产率和节省电能有着直接的决定性影响。
为了控制电动机的运行,就要为电动机配上控制装置。
电动机+控制装置=电力传动自动控制系统。
以直流电机作为控制对象的电力传动自动控制系统称之为直流调速系统;以交流电动机作为控制对象的电力传动自动控制系统称之为交流调速系统。
根据交流电机的分类,相应有同步电动机调速系统和异步电动机调速系统。
在过去的几十年里,世界范围的工业进步的一个重要因素是工厂自动化程度的不断提高。
工厂里的生产线一般包括一个或多个可变速的电机传动装置,用于大功率传送带、机械手、桥式吊车、钢材轧制生产线、造纸厂以及塑料和合成纤维生产线等[9, 6 ]。
50年代以前,所有这些应用都需要使用直流电机传动,交流电机由于其固有的以同步或几乎同步于电源的频率运行,所以难以真正的调节或平滑的改变速度。