高功率因数异步电动机变频调速系统
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摘要
本文从节能、环保角度出发，分析和研究了异步电机的功率因数与自身参数及转差角频率关系，得到一切实可行的控制规律，依此关系作为功率因数自动控制的根据。在压频控制进行调速的基础上，增加了功率因数控制，以速度反馈形成闭环控制系统。并且为这套系统建立数学模型，以此模型用Matlab语言进行仿真研究。其结果表明，此功率因数自动控制系统在空载、欠载运行时节能效果显著。这套系统最后用DSP控制器实现。本系统具有很强的推广及应用价值。
To save up the energy and protect environment, this thesis analyzes and researches power of induction motor the relation between the self-parameter and Δω, getting a practical controlling regular. And we regard the result as the basis of higher power factor auto-control. On the basis of the model of variable frequency adjusting speed, we add higher power factor controller, which becomes controlling system speed close loop with SPWM techniques. Finally we establish a system model with which we simulate and analyze the control system through MATLAB. The simulation results demonstrate that it can save up energy about 30-50% when there is no load or a little load. We carry out the controlling system, using DSP controller. This thesis can provide important reference function. It is a high value to popularize and apply the controlling system.
To save up the energy and protect environment, this thesis analyzes and researches power of induction motor the relation between the self-parameter and Δω, getting a practical controlling regular. And we regard the result as the basis of higher power factor auto-control. On the basis of the model of variable frequency adjusting speed, we add higher power factor controller, which becomes controlling system speed close loop with SPWM techniques. Finally we establish a system model with which we simulate and analyze the control system through MATLAB. The simulation results demonstrate that it can save up energy about 30-50% when there is no load or a little load. We carry out the controlling system, using DSP controller. This thesis can provide important reference function. It is a high value to popularize and apply the controlling system.
引文
[1] 孙涵芳主编，Intel16位单片机，北京航空航天大学出版社，2001．
[2] 韩安容主编，通用变频器及其应用，北京机械工业出版社，2000
[3] 邱阿瑞编著，交流电力拖动及应用，人民邮电出版社，2000
[4] 吴宝箴，臧英杰著，电气传动的脉宽调制技术，机械工业出版社，2000
[5] 魏克亮等，MATLAB评阅与自动控制系统设计，机械工业出版社，1999
[6] 康博创作室，2000AutoCAD，清华大学出版社，1999
[7] 胡崇岳，现代交流调速技术，机械工业出版社，1998
[8] 曲家骐，伺服控制系统中的传感器，机械工业出版社，1998
[9] 陈伯时，交流高速系统，机械工业出版社，1998
[10] 周绍英，交流调速系统，机械工业出版社，1996
[11] 袁世英，交流调速系统，机械工业出版社，1996
[12] 李夙，异步电动机直接转矩控制，机械工业出版社，1994
[13] 黎芳，交流调速系统的模式智能控制系统，1998
[14] 罗乾超，变频调速异步电机节能运行的控制方式及研究，西南交通大学，1998
[15] 张宗桐，变频技术的普及前景及其技术保证，电世界，2001，1
[16] 逢海萍，异步电动机软启动节能控制器，电工技术，2001，1
[17] 何济民，转速闭环变频调速系统的建模与调节器参数设计，电气自动化，2001，1
[18] 洪乃刚，变流调速系统负载侧滤波器的研究，电气传动，2000，6
[19] 李冬辉，高开关频率变频器驱动的感应电动机控制策略，电力电子技术，2000，4
[20] 李辉，感应电机调速系统的变结构控制，电气自动化，2000，4
[21] 刘启胜，80C196单片机控制闭环逆变系统的研究，电力电子，2000，4
[22] 毛鸿，移相式可逆功率因数矫正的研究，电力电子技术，2000，4
[23] 孟睿，对SPWM变频调速系统综合方案的进一步探讨，电气传动，2000，1
[24] 吴光彬，基于80C196MC单片机控制的异步电动机变频调速系统，电气传
动，2000，5
[25] 王勋先，Intel80C196MC在交流电机变频器中的应用，电气传动，2000，4
[26] 王耀荣，用变频器供电时高次谐波对普通电动机温升的影响浅析，电机技术，2000，4
[27] 赵相宾，谈我国变频调速技术的发展及应用，电气传动，2000，2
[28] 吴峻，定子磁链直接控制的新型PWM法，电气自动化，2000，4
[29] 韦榕，电气传动系统仿真的新工具-MATLAB5.2电气系统模块，电气传动，2000，1
[30] 黎英，变频调速电机的运行效率及节能控制研究，电气自动化，1999，1
[31] 陶红明，基于DSP的全数字化异步电动机直接转矩控制系统，电气传动，1997，4
[32] 高峡，新型直接转矩控制系统研究，电气传动，1996，4
[33] 孟庆春，异步电动机功率因数的自动控制，电气传动，1996，3
[34] 王秋云，微型机在异步电动机节能中的应用研究，电气传动，1996，6
[35] 章云，DSP控制器极其应用，机械工业出版社，2001，8
[36] 张志涌，精通MATLAB5.3，北京航空航天大学出版社，2000，6
[37] 陈国呈，PWM变频调速及软开关电力电子变换技术，机械工业出版社，2001，3
[38] B．K，鲍斯，电力电子与交流传动，西安交通大学出版社
[39] 韩利竹，MATLAB电子仿真与应用，国防工业出版社，2001，1
[40] 彭启宗，TMS320C54X实用教程，电子科技大学出版社，2000，6
[41] 杨芳春，电机与传动，煤炭工业出版社，1995，5
[42] Power System Blockset User's Guide,Version1.0,The Math Works, Inc.1998
[43] Simulink User's Guide,Version2.1,The Math Works, Inc.1998
[44] James N,Nash.Direct Torque Control,Induction Motor Vector Control Without an Encoder .IEEE transaction on In.A.1998,33,(2)
[45] N.Mohan et al.,"Simulation of Power Electronics and Motion Control System-an Overveiw",Proceeding of the IEEE,vol,82,No 4,1028-1037,1994
[2] 韩安容主编，通用变频器及其应用，北京机械工业出版社，2000
[3] 邱阿瑞编著，交流电力拖动及应用，人民邮电出版社，2000
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[12] 李夙，异步电动机直接转矩控制，机械工业出版社，1994
[13] 黎芳，交流调速系统的模式智能控制系统，1998
[14] 罗乾超，变频调速异步电机节能运行的控制方式及研究，西南交通大学，1998
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[16] 逢海萍，异步电动机软启动节能控制器，电工技术，2001，1
[17] 何济民，转速闭环变频调速系统的建模与调节器参数设计，电气自动化，2001，1
[18] 洪乃刚，变流调速系统负载侧滤波器的研究，电气传动，2000，6
[19] 李冬辉，高开关频率变频器驱动的感应电动机控制策略，电力电子技术，2000，4
[20] 李辉，感应电机调速系统的变结构控制，电气自动化，2000，4
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[23] 孟睿，对SPWM变频调速系统综合方案的进一步探讨，电气传动，2000，1
[24] 吴光彬，基于80C196MC单片机控制的异步电动机变频调速系统，电气传
动，2000，5
[25] 王勋先，Intel80C196MC在交流电机变频器中的应用，电气传动，2000，4
[26] 王耀荣，用变频器供电时高次谐波对普通电动机温升的影响浅析，电机技术，2000，4
[27] 赵相宾，谈我国变频调速技术的发展及应用，电气传动，2000，2
[28] 吴峻，定子磁链直接控制的新型PWM法，电气自动化，2000，4
[29] 韦榕，电气传动系统仿真的新工具-MATLAB5.2电气系统模块，电气传动，2000，1
[30] 黎英，变频调速电机的运行效率及节能控制研究，电气自动化，1999，1
[31] 陶红明，基于DSP的全数字化异步电动机直接转矩控制系统，电气传动，1997，4
[32] 高峡，新型直接转矩控制系统研究，电气传动，1996，4
[33] 孟庆春，异步电动机功率因数的自动控制，电气传动，1996，3
[34] 王秋云，微型机在异步电动机节能中的应用研究，电气传动，1996，6
[35] 章云，DSP控制器极其应用，机械工业出版社，2001，8
[36] 张志涌，精通MATLAB5.3，北京航空航天大学出版社，2000，6
[37] 陈国呈，PWM变频调速及软开关电力电子变换技术，机械工业出版社，2001，3
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[39] 韩利竹，MATLAB电子仿真与应用，国防工业出版社，2001，1
[40] 彭启宗，TMS320C54X实用教程，电子科技大学出版社，2000，6
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[43] Simulink User's Guide,Version2.1,The Math Works, Inc.1998
[44] James N,Nash.Direct Torque Control,Induction Motor Vector Control Without an Encoder .IEEE transaction on In.A.1998,33,(2)
[45] N.Mohan et al.,"Simulation of Power Electronics and Motion Control System-an Overveiw",Proceeding of the IEEE,vol,82,No 4,1028-1037,1994
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