交流电动机变频调速在工业中的应用分析

交流电动机变频调速在工业中的应用分析

一、浅析交流电机变频调速在工业中的应用(论文文献综述)

张桂林[1](2021)在《电力电子变压器矿用变频系统研究》文中指出矿用变频器是实现煤矿井下机电设备变频调速的主要载体,可为煤矿企业节能降耗。但目前的矿用变频器自身无法隔离变压,与体积庞大的工频变压器分离放置占用过多井下工作空间,不能很好地适应煤矿井下特殊狭窄的工作环境。此外,实际工作中,矿用变频器输入级多使用二极管进行整流,使变频器功率因数和效率降低且能量只能单向流动。同时,传统变频算法控制输出的三相交流电压谐波含量高,波形质量差,不能高效地实现井下电机的变频调速控制。针对上述问题,本文以矿用变频器与电力电子技术为研究背景,首先在传统交-直-交型变频器拓扑结构基础上结合电力电子变压器,提出电力电子变压器矿用变频系统拓扑结构,包括输入级三相电压型PWM整流器,中间级DAB变换器和输出级三相变频电路。用DAB变换器代替目前变频器拓扑的中间直流环节,用DAB中的核心器件—高频变压器代替工频变压器,以减小变压器和变频器整体的体积和质量,提高变频系统的工作效率和电能利用率。其次,本文采用三相电压型PWM整流器代替二极管不控整流单元作为矿用变频系统的输入级,采用基于电网电压定向矢量的电压、电流双闭环算法进行控制,具有谐波含量低、功率因数可调等优点。同时,采用单移相算法控制DAB变换器,实现了变压器原副边的能量双向流动,电气隔离和电压等级的变换。并用Matlab/Simulink分别对双闭环控制下的三相电压型PWM整流器和单移相控制下的DAB变换器正向工作波形进行了仿真。然后,分析了SPWM与传统SVPWM算法的基本原理,实现过程及两者本质上的联系。介绍了一种基于120°坐标系的新型SVPWM变频控制算法,同时利用仿真验证了新算法输出三相变频交流电的可行性。最后,设计相应的硬件电路和软件程序,搭建电力电子变压器矿用变频系统实验平台,通过实验进一步验证提出的系统输出三相变频交流电的可行性。实验结果证明了本文提出的变频系统可实现隔离变压,输出的三相变频电压相位对称,波形质量良好。

郑印[2](2020)在《升降滚床伺服控制系统研究》文中指出升降滚床应用于大型的工业集成化的线体中,通过改变滚床的位置来满足工业生产过程中的质量要求,其应用主要在大型的机械设备厂应用。随着机电产业的迅速发展,人们对升降滚床的要求也不断地提高,如何更高效,准确的控制升降滚床成为了人们关注的核心,以伺服控制策略来实现对升降滚床控制不仅位置跟踪特性良好,且速度也相对平稳。本文以升降滚床为研究对象,分析了伺服控制系统的主体结构,主要研究内容如下:首先,介绍了本课题的研究背景及意义,并对升降滚床的伺服控制系统结构及工作原理进行了分析引入了矢量控制方法,并采用了di(28)0的转子磁场定向控制方案。其次,设计了以LPC1768芯片为主芯片的伺服控制系统。在硬件电路设计环节,充分考虑了系统的稳定性;在软件设计方面,采用了模块设计方法,同时使用C语言进行软件编程,很好的降低了软件算法编译难度,增加了控制算法的可读性。再次,本文对模型参考自适应系统(MRAS)进行了研究,运用MRAS算法对伺服电机的转子位置以及转速进行了估算,将该算法应用到三闭环控制系统,并进行了仿真验证,仿真结果表明算法的可行性。最后对整个伺服控制系统进行搭建实验平台,验证了三闭环系统的应用于升降滚床的可行性,同时也验证了无位置传感器的三闭环控制方法的可行性。

张家瑞[3](2020)在《串联六重化交交变频器谐波抑制方法研究》文中研究说明变频器因其优越的性能,在交流调速领域起着至关重要的作用。其中交交变频器有着电能转换效率高、成本低等优点,但因其输出频率低导致其不适用于高转速的变频调速场合。为提高交交变频器输出频率,设计了一款称之为“串联六重化交交变频器”,可实现交交变频调速应用于大容量、高转速场合。为使该变频器投入实际应用,本文针对其谐波较大问题进行研究,设计了适用于该变频器的控制简单、成本低的谐波抑制方法,可降低该变频器的谐波含量以满足国家规定标准。首先在分析传统变频器各自优缺点的基础上,设计了串联六重化交交变频器,并详细阐述其采用的“跳相”变频原理思想以及六重化结构。根据原理结构运用MATLAB/Simulink平台搭建六重化交交变频器仿真模型,在未采取谐波抑制方法下对负载端电压、电流和网侧电流波形进行谐波仿真分析,为后文采用谐波抑制方法作对比。其次根据该变频器负载端输出电压波形进行傅里叶分析计算,得出谐波含量与晶闸管触发角之间的关系。经计算推导得出串联六重化最佳触发角组合,通过仿真分析验证最佳触发角组合对负载端电压、电流和网侧电流波形的谐波畸变率均有良好的抑制效果。并设计了该触发角组合与恒压频比调速控制兼容的方法。再根据本设计变频器原理的特殊性,针对注入电网电流波形进行分析,得出电流波形的缺损规律。针对该规律设计了单相电流开环补偿方法,由设计的单相电流补偿电路搭建仿真模型与原变频器模型并联,并进行仿真验证。由仿真结果表明该谐波补偿方法可进一步改善网侧电流波形,降低谐波畸变率。最后搭建单相串联六重化交交变频器的实验平台,根据实验结果波形对比可明显看出,采用最佳触发角组合方法确实可以起到明显的谐波抑制效果,验证了理论与仿真的正确性。

王舵[4](2020)在《脉冲负载下小功率变频调速控制器的开发》文中指出电动机负载在空载和带载间周期性波动时会形成脉冲型负载,比如在跑步机等运动装置中,人在走或跑时产生的负载转矩就是周期性变化的脉冲型负载转矩,主要根据负载转矩的周期、幅值和占空比三个参数来描述。在电机正常运行时,脉冲型负载会产生反复的加载与卸载作用,影响控制器的输出性能,在设计中,期望电机转速调节能够缓慢地变化,使人体的感觉微乎其微,实现舒适性控制。本文针对具有脉冲型负载转矩特性的运动装置,以交流电机驱动的电动跑步机为例,选用转速闭环的恒压频比控制变频调速技术,采用自整定模糊PID算法,利用STM32F103ZET6单片机开发了一种适用于脉冲负载的专用型交流调速控制器。通过模糊控制算法对PID参数进行在线修改,以满足负载变化对控制参数的不同要求,实现电机转速的舒适性控制。通过调速性能测试,在不同类型的脉冲负载下,电机转速超调量均在3%以内,满足跑步机的舒适度要求。本文开发的脉冲负载专用型交流调速控制器能够对电机转速实现舒适性控制,性价比较高,具有一定的应用前景,同时,该控制器在软硬件设计中对电机的异常运行采取了相应的保护措施,保障了使用者的安全。

郭桐桐[5](2020)在《常规抽油系统变频调速控制方法研究》文中认为常规抽油系统有机械结构简单,维护方便和使用寿命长等优点,在油田开采上广泛使用,但是普遍存在抽汲效率低,电机能耗大和自动化程度低等问题。随着油田供液能力的下降,上述常规抽油机缺点凸显,利用变频调速技术对抽油机进行节能改造,调节抽油机频次,根据实际需要改变抽油机上下冲程速度,使抽油系统运行在最佳的工作状态。通过对常规抽油系统工作原理的分析,对游梁式抽油机进行运动学分析,运用MATLAB软件建模仿真;在运动学理论分析的基础上对抽油系统动力学分析。将抽油系统简化成一个等效的力学模型,根据三相异步电动机的工作原理和变频器工作原理,建立抽油系统变频调速仿真模型。将变频器及电动机简化成传递函数,并选用PID算法对此抽油系统变频调速控制仿真,利用MATLAB/Simulink软件进行仿真。通过对矢量控制,直接转矩控制,变压变频控制和转差率控制算法进行仿真,并分析其仿真结果。根据四种变频调速控制方法,零负载时对三相异步电机的控制,电机转速曲线和扭矩曲线进行对比分析。四种变频调速控制方法下对电机输入符合抽油系统运动的周期性交变负载,对比分析四种控制方法下电机转速和电磁转矩的仿真曲线。

王兴武[6](2020)在《斩波串级调速系统稳态特性分析及系统综合优化研究》文中认为高压大功率电机的节能调速具有重要的国民经济意义。斩波串级调速是高压大功率电机调速的一种高效方式,在工业现场有着广泛应用。串级调速设备从电机转子侧接入,把定子侧的高压调速转化为转子侧的低压调速,并且只需控制远小于电机额定功率的转差功率,具有控制电压低、控制功率小、结构简单、自身损耗低、运行环境要求低等优点。所以,斩波串级调速系统在高压大功率电机调速方面具有独特的优势。目前对斩波串级调速系统的研究主要侧重于理论研究、参数计算和仿真建模,与工程应用结合很少。由于缺乏对系统稳态性能及综合优化、设备器件特性及功率单元结构等方面的研究,造成长期以来斩波串级调速系统的可靠性得不到保证。论文首次针对上述问题对斩波串级调速系统进行深入研究和分析,并结合工程实践确认研究结果的正确性,主要开展了以下研究工作:1.根据异步电机的基本方程和等效电路,基于异步电机出厂时的铭牌数据,建立了用于计算异步电机等效电路参数的计算公式,通过实例计算,提供不同功率电机等效参数的取值范围,为绕线电机等效参数的计算提供理论依据和工程数据参考;通过建立精确的电机等效电路和等效电路参数辨识优化模型,将非线性方程求解问题转化为优化问题,得到基于铭牌数据结合PSO优化算法的异步电机参数辨识方法,提高了调速工况下电机等效参数的计算精度。2.分析斩波串级调速系统三种稳态状态下主回路器件及功率单元的工作状态,设计控制逻辑实现了调速稳态之间的平稳转换,为斩波串级调速系统的稳态转换控制提供设计原则。根据主回路等效电路,建立调速稳态时的主回路数学模型,得出斩波串级调速主回路各主要电气参数之间的函数关系,以及主要电气参数的纹波公式,为斩波串级调速系统的主回路稳态分析提供理论依据。基于主回路稳态分析,对大功率斩波单元的器件并联拓扑结构、并联IGBT同步、低感叠层母排等问题进行优化研究,首次提出了大功率斩波单元优化方案,并在国内最大功率(5400kW)串级调速项目中完成验证,解决了斩波串级调速系统在大功率电机应用的关键问题。3.对斩波电抗器损耗进行深入研究,根据铁芯损耗理论和电抗器工作电流特性分析,建立基于修正Steinmetz经验公式的斩波电抗器铁芯损耗数学模型,在大功率模拟带载试验平台上完成验证,为斩波电抗器的设计和选型提供了理论依据和工程方法。4.基于稳态分析及各参数与调速系统性能的直接相关程度,识别调速系统的四个主要性能参数以及影响调速系统性能的五个关键参数;系统地分析了关键参数对调速系统性能的影响,并从调速系统全局出发,提出系统综合优化方案,实现了调速系统在调速性能、可靠性和经济性三方面的综合最优,为斩波调速系统的设计提供了综合优化方法和实际应用方案。5.对斩波串级调速系统的功率因数进行研究,分析斩波串级调速系统功率因数偏低的原因,据此提出低压一体化无功补偿方案;针对在低压侧无功补偿投切时出现逆变颠覆的实际问题,进行机理分析并提出解决方案;基于减小转子侧谐波以提高功率因数的原理,提出了整流单元电容吸收的改进方案。

迟林芳[7](2020)在《螺旋布料给料机智能输煤控制系统研究》文中研究说明在火力发电厂输煤系统中,使用的给料机都是单点进料和单点出料,不能实现单点给料并多点均匀给料布料,煤不能布满碎煤机转子长度方向,导致碎煤机不能满负荷工作,影响了碎煤机的生产效率,同时也浪费了部分电能。因此,针对上述问题研制了一种螺旋布料给料机,并对螺旋布料给料机运行与控制研发一种智能控制系统。本文首先构建了基于螺旋布料给料机的输煤系统,将螺旋布料给料机安装在输煤系统中滚轴筛与碎煤机之间,当滚轴筛输送大块煤时,煤块在左右螺旋叶片推动下向两端移动,并通过流量控制板的矩形孔中逐渐落下,将煤均匀的布满碎煤机转子的长度方向,提高碎煤机的工作效率。其次,对螺旋布料给料机运行与控制研发一种智能控制系统,该系统采用激光扫描仪作为信息采集原件,实时对滚轴筛上进入螺旋布料给料机的物料信息进行检测与采集;可编程控制器(PLC)作为系统核心控制器,对所采集的物料信息进行储存与处理;采用参数自整定Fuzzy-PID控制作为系统算法,对物料信息进行模糊运算后输出控制系统的信号;采用变频器对电机转速进行实时调节,PLC将输出信号转换为相应的频率信号送至变频器,变频器输出对应的比例电压,螺旋布料给料机的实际工作转速随之变化;采用触摸屏作为人机交互界面,通过触摸屏对智能控制系统进行远程监控与操作。最后,对智能控制系统PLC主要程序进行编写,并应用MCGS组态软件对触摸屏界面进行开发与设计,完成智能控制系统的研发,实现对螺旋布料给料机智能控制的目的。在螺旋布料给料机输煤系统中,螺旋布料给料机将煤均匀布满碎煤机转子长度方向,碎煤机转子满负荷工作,与没加螺旋布料给料机时提高了碎煤机出力,可创造出可观经济效益。通过智能控制系统实现滚轴筛上物料较多转速较快,物料较少自动降低螺旋布料给料机的转速,减少了螺旋布料给料机驱动动力,实现了螺旋布料给料机工作时节能的目的。将螺旋布料给料机及其智能控制系统应用在火力发电厂输煤系统中,能够有效提升碎煤机工作效率,且节能效果显着。

梁辉[8](2020)在《变频调速在工业电气自动化控制中的运行思路探究》文中研究说明随着科学技术的不断发展与进步,电器自动化技术已经成为了人们生活中不可缺失的一部分,电气自动化作为电气工程中比较常用的一种技术之一,其是通过将各种自动控制与检测装置进行融合,从而来对来实现实时调控和管理的。同时,还能够有效的保证工程中,电气系统更加稳定安全的运行。因此,在工业电气自动化控制中,实施变频调速,是非常有必要的。通过变频器调试电机,已经成为了我国工业发展的一个主流调控方式,其主要目的是通过变频器,来实现对电机的调速与控制的,在实际使用的过程中,具有良好的变速与节能优势,同时还

韦运余[9](2020)在《气振盘式精密播种流水线及控制系统设计与试验研究》文中研究表明随着超级稻种植技术的发展,超级稻种植面积不断扩大,人们对超级稻的种植设备提出了更高要求。目前,我国现有的水稻育秧播种流水线能满足常规稻35粒/穴的播种要求,难以满足超级稻12粒/穴的精密播种要求,为进一步促进超级稻育秧播种机械化,提高超级稻播种精度和效率、降低生产成本,研制适用于超级稻育秧播种的流水线设备迫在眉睫。通过对国内外水稻精密育秧设备的研究发现,气吸盘式排种器具有播种精度高、不易伤种等优点,是超级稻的主要播种方式之一,为了实现超级稻流水线精密播种,提高超级稻播种精度和效率,本文将气吸振动盘式精密排种器与育秧流水线相融合设计了气振盘式精密播种流水线及控制系统,主要研究工作和结论包括:(1)气振盘式精密播种三段输送流水线结构设计。分析气吸振动盘式精密排种器的工作过程以及水稻育秧播种的农艺要求,利用UG软件设计了气振盘式精密播种流水线。流水线采用三段式输送带输送结构,第一输送带上安装铺底土、扫底土和压穴机构,第二输送带上安装播种定位机构,并与精密排种器融合共同组成播种机构,第三输送带上安装覆表土、扫表土和洒水机构,通过桥接将三段输送带连成整体。其中,通过理论分析确定了压穴滚筒圆周阵列20个压穴头,可以保证育秧盘压穴定位的准确性。经过多次结构优化后,试制了样机。(2)气振盘式精密播种流水线控制系统硬件设计。研究播种流水线的工作过程和控制要求,对气振盘式精密播种流水线控制系统进行了硬件设计,主要包括主控单元、传感器模块、驱动模块、执行模块和人机交互模块,通过霍尔传感器检测作业部件转速,利用光电传感器检测育秧盘的位置并反馈给主控单元PLC,由PLC发送指令给相应驱动设备,使对应执行设备带动作业机构运行。通过工业触摸屏对流水线设备进行控制和状态监测,同时,对流水线控制系统进行了抗干扰设计。(3)气振盘式精密播种流水线控制系统软件设计。根据系统的控制要求,对气振盘式精密播种流水线进行了自动控制程序设计,主要包括PLC程序设计和人机交互程序设计。PLC程序包括三段式输送带控制程序、播种定位电机及压穴电机步进控制程序和霍尔传感器测速程序设计、PLC与变频器通信程序以及振动种盘变频控制程序设计。人机交互程序设计包括主界面、手动控制界面、自动控制界面、历史信息界面和系统帮助界面。(4)气振盘式精密播种流水线控制系统的仿真调试和作业性能试验。利用GX Simulator和GT Simulator对控制系统进行了联合仿真,对控制系统的可行性进行了验证;分别进行了吸种盘吸种率试验、压穴定位精度试验、精密排种器与三段式输送流水线协调运行试验和播种流水线工作性能试验,试验表明:在真空负压值为3.5kPa,振动种盘振动频率低频为5Hz、高频为11Hz的条件下,吸种盘吸种率可达97.8%,压穴定位精度较高,精密排种器与三段式输送流水线协调运行性良好,流水线工作稳定性较好。在450盘/h的工作效率下,播种合格率可达95.62%,重播率为2.4%,空穴率为1.98%,基本达到设计的预期效果,在超级稻工厂化育秧精密播种流水线技术上实现了新的突破。

孙河山[10](2020)在《基于FPGA的三角形接法的SVPWM算法的设计与实现》文中研究表明近年来,伴随着电力电子技术和功率半导体器件的飞速发展,交流变频调速技术也得到显着的提高和不断的完善。空间矢量脉宽调制技术(SVPWM)从空间电压矢量的角度出发合成近似于圆形的磁链矢量来控制电机运转,具有输出波形谐波含量少、电机转矩脉冲小、直流侧电压利用率高以及更易于数字化方式实现等优点,是交流电机变频调速领域的重要技术之一。基于FPGA来实现SVPWM算法可有效提高控制系统的处理能力和适用性,因此得到人们越来越多的关注并成为研究的热点。首先,本文从交流电机的电压空间矢量和定子磁链方程出发,对SVPWM技术的基本原理进行详细的理论分析和推导。由于三角形接法和星形接法电机的空间电压矢量的相位和幅值都存在差异,所以在传统的针对星形接法电机的SVPWM技术的基础上,推导并提出一种适用于三角形接法电机的SVPWM控制算法。完成算法分析后,基于Matlab/Simulink仿真平台搭建含有SVPWM算法模块的磁场定向闭环控制系统,并对算法正确性进行仿真验证,同时其仿真结果可作为硬件电路系统设计和仿真验证的评判标准。由于FPGA不能直接进行三角函数、平方根等特殊函数运算,所以引入CORDIC算法来完成控制系统中的三角函数运算以及平方根运算,并阐述了其工作原理和数字硬件电路的实现过程,可有效提高数据计算精度且节约处理器的存储单元。再根据自顶向下的EDA设计思想,完成加法器、乘法器、CORDIC算法计算模块、坐标变换模块、扇区判断模块、基本矢量作用时间计算模块、PWM波生成模块以及死区模块等模块的硬件电路设计,搭建顶层模块完成系统整体设计,并联合Modelsim完成功能仿真和时序验证,仿真结果与理论分析一致。最后,以ALTERA公司的FPGA实验开发板作为控制核心,联控智能开发板作为逆变电路,完成实物平台的搭建,将设计的SVPWM系统程序下载到FPGA芯片后对实物电机进行开环控制,最终电机能够稳定运转,所测数据与仿真结果一致,从而验证了基于FPGA来实现三角形接法的SVPWM算法的正确性和可行性。

二、浅析交流电机变频调速在工业中的应用(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、浅析交流电机变频调速在工业中的应用(论文提纲范文)

(1)电力电子变压器矿用变频系统研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题背景及研究意义
    1.2 矿用变频器发展现状
        1.2.1 国外矿用变频器现状分析
        1.2.2 国内矿用变频器现状分析
    1.3 变频技术国内外研究现状
        1.3.1 变频系统的拓扑结构研究
        1.3.2 变频调速技术控制策略及变频调制算法研究
    1.4 主要研究内容
第2章 电力电子变压器矿用变频系统拓扑结构
    2.1 电力电子变压器及其各级控制策略
        2.1.1 PET的拓扑结构分类及工作原理
        2.1.2 PET矿用变频系统各级拓扑及控制策略简述
    2.2 矿用变频系统驱动电机的工作过程
        2.2.1 目前矿用变频器的工作过程
        2.2.2 PET矿用变频系统驱动电动机调速的工作过程
        2.2.3 PET矿用变频系统回收电动机馈能工作过程
    2.3 本章小结
第3章 输入级三相电压型PWM整流器及其控制策略研究
    3.1 输入级三相电压型PWM整流器
        3.1.1 PWM整流器工作原理
        3.1.2 三相VSR数学模型的建立
    3.2 三相VSR的控制策略分析
        3.2.1 两相dq旋转坐标系下的电压电流双闭环控制策略
        3.2.2 基于电网电压定向矢量的电压电流双闭环控制
    3.3 仿真验证
    3.4 本章小结
第4章 高频变压器与中间级DAB变换器研究
    4.1 变压器工作频率与其体积理论关系分析
    4.2 中间级隔离型双向DC-DC变换器
        4.2.1 双向DC-DC变换器拓扑结构分析
        4.2.2 DAB单移相控制方式研究
    4.3 中间级DAB变换器单移相控制策略分析
    4.4 仿真验证
        4.4.1 仿真与分析
        4.4.2 仿真结论
    4.5 本章小结
第5章 输出级SVPWM变频变压控制策略研究
    5.1 SPWM算法分析
        5.1.1 SPWM算法的基本原理
        5.1.2 SPWM算法逆变调制的实现过程
    5.2 传统SVPWM算法介绍
        5.2.1 传统SVPWM基本原理
        5.2.2 传统SVPWM实现过程
        5.2.3 SVPWM与 SPWM的联系
    5.3 新型120°SVPWM算法原理详解
        5.3.1 扇区的判定
        5.3.2 基本空间电压矢量作用时间求解
        5.3.3 基本空间电压矢量作用时序
    5.4 仿真验证
        5.4.1 仿真与分析
        5.4.2 仿真结论
    5.5 本章小结
第6章 电力电子变压器矿用变频系统实验平台设计与实验结果
    6.1 电力电子变压器矿用变频系统各级电路硬件设计
        6.1.1 输入级三相VSR电路硬件设计
        6.1.2 中间级DAB变换器电路硬件设计
        6.1.3 输出级三相逆变电路硬件设计
    6.2 控制电路及附属电路设计
        6.2.1 DSP控制板选型
        6.2.2 开关管及驱动电路设计
        6.2.3 LC滤波电路设计
        6.2.4 中间级高频变压器设计
    6.3 控制系统软件设计
        6.3.1 DSP控制器主程序
        6.3.2 数据采样中断子程序
    6.4 实验结果与分析
        6.4.1 电力电子变压器矿用变频系统实验平台
        6.4.2 电力电子变压器矿用变频系统整体实验结果
    6.5 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文和科研成果
致谢
作者简介

(2)升降滚床伺服控制系统研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题研究背景与意义
    1.2 国内外研究现状
    1.3 升降滚床基本组成
        1.3.1 升降滚床控制系统构成
        1.3.2 升降滚床工作原理
        1.3.3 升降滚床伺服电机
        1.3.4 位置检测
    1.4 伺服控制系统性能指标
    1.5 伺服系统技术现状及发展趋势
    1.6 本文主要研究内容
第2章 伺服电机矢量控制方式分析
    2.1 空间矢量SVPWM控制方法分析
    2.2 伺服电机的数学模型的建立
    2.3 伺服电机的矢量控制策略
        2.3.1 伺服电机矢量控制分析
        2.3.2 伺服电机矢量控制方法实现
    2.4 本章小结
第3章 升降滚床伺服控制器设计
    3.1 伺服控制系统分析
    3.2 电流调节器设计
    3.3 速度调节器设计
    3.4 位置调节器设计
    3.5 三闭环控制策略设计
    3.6 模型参考自适应系统
        3.6.1 模型参考自适应系统原理
        3.6.2 参考模型与可调模型确立
        3.6.3 参考自适应律确立
    3.7 本章小结
第4章 升降滚床控制系统软硬件设计
    4.1 控制系统硬件设计方案
        4.1.1 整体硬件设计方案
        4.1.2 主芯片及外围电路
        4.1.3 数模转化电路
        4.1.4 通信电路
        4.1.5 功率驱动电路
        4.1.6 编码器接口电路
    4.2 控制系统软件设计方案
        4.2.1 系统开发环境
        4.2.2 系统初始化
        4.2.3 中断程序
    4.3 本章小结
第5章 升降滚床伺服控制系统仿真
    5.1 永磁同步电机仿真
    5.2 伺服控制位置环节仿真
    5.3 伺服控制速度环节仿真
    5.4 伺服控制电流环节仿真
    5.5 参考模型自适应系统仿真
    5.6 本章小结
第6章 升降滚床控制系统实验
    6.1 伺服电机三闭环控制系统仿真实验
    6.2 基于MRAS三闭环控制系统仿真实验
    6.3 伺服电机MRAS仿真实验
    6.4 升降滚床运行实验
    6.5 仿真结果分析与展望
    6.6 本章小结
第7章 结论
    总结
    展望
参考文献
致谢
作者简介
攻读硕士学位期间研究成果

(3)串联六重化交交变频器谐波抑制方法研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 引言
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 国内外变频器研究现状
        1.2.2 变频器谐波抑制研究现状
    1.3 本文主要研究内容
第2章 串联六重化交交变频器原理及谐波仿真模型
    2.1 传统变频器介绍
    2.2 串联六重化交交变频器原理介绍
        2.2.1 “跳相”交交变频原理介绍
        2.2.2 串联六重化交交变频结构原理
    2.3 变频器系统谐波基本理论
        2.3.1 变频器谐波产生原因及危害
        2.3.2 变频器谐波治理措施
    2.4 串联六重化交交变频器仿真模型搭建
        2.4.1 六重化移相变压器设计
        2.4.2 串联六重化变频器谐波仿真模型
        2.4.3 多重化技术对谐波含量的影响
    2.5 本章小结
第3章 内部谐波补偿方法
    3.1 改变触发角抑制谐波含量
        3.1.1 谐波成分理论分析
        3.1.2 触发角与谐波含量关系
    3.2 仿真对比验证
    3.3 系统控制设计
        3.3.1 同步信号采集设计
        3.3.2 控制程序设计
    3.4 恒压频比矢量叠加理论与最优触发角不兼容问题
        3.4.1 恒压频比矢量叠加原理
        3.4.2 最佳触发角与恒压频比兼容方法
    3.5 本章小结
第4章 外部谐波补偿方法
    4.1 电流波形缺损分析
        4.1.1 单重电路电流缺损分析
        4.1.2 三重化电路电流缺损分析
        4.1.3 六重化电路电流缺损分析
    4.2 单相电流开环补偿
        4.2.1 补偿电路设计
        4.2.2 器件选型及功耗分析
        4.2.3 辅助电路设计
    4.3 补偿电路软件程序设计
    4.4 仿真验证
    4.5 本章小结
第5章 串联六重化交交变频器谐波抑制系统设计
    5.1 串联六重化交交变频器实验平台
    5.2 实验结果分析
    5.3 本章小结
第6章 总结与展望
    6.1 本文总结
    6.2 工作展望
参考文献
致谢
附录1
附录2
附录3

(4)脉冲负载下小功率变频调速控制器的开发(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景和目的
        1.1.1 研究背景
        1.1.2 研究目的及意义
    1.2 国内外发展和现状
        1.2.1 变频器研究与应用现状
        1.2.2 变频调速控制策略研究现状
        1.2.3 脉冲型负载研究现状
    1.3 主要研究内容
第二章 控制器设计方案的确定
    2.1 设计目标
    2.2 控制器电路设计方案
        2.2.1 变频调速控制方式的确定
        2.2.2 控制器的电路结构设计
        2.2.3 脉宽调制方式的确定
    2.3 程序设计方案
        2.3.1 脉冲型负载特性分析
        2.3.2 总体设计方案的确定
    2.4 本章小结
第三章 控制器的电路设计
    3.1 设计参数
    3.2 主电路设计
        3.2.1 整流和滤波电路
        3.2.2 逆变及其驱动电路
    3.3 控制电路设计
        3.3.1 主控芯片的选择
        3.3.2 直流信号检测电路
        3.3.3 电机转速检测电路
        3.3.4 辅助电源电路
        3.3.5 其它电路和PCB设计
    3.4 本章小结
第四章 自整定模糊PID算法设计
    4.1 PID控制概述
    4.2 自整定模糊PID算法设计
        4.2.1 变量的模糊化
        4.2.2 模糊规则的建立
        4.2.3 模糊推理
        4.2.4 解模糊化
    4.3 仿真验证
        4.3.1 模糊控制器建模
        4.3.2 仿真模型的搭建
        4.3.3 仿真结果分析
    4.4 本章小结
第五章 控制器的程序设计
    5.1 开发环境
    5.2 主程序设计
    5.3 子程序设计
        5.3.1 SPWM信号输出子程序
        5.3.2 中断服务程序
        5.3.3 自整定模糊PID子程序
        5.3.4 直流信号检测子程序
        5.3.5 其它程序
    5.4 本章小结
第六章 调试与测试
    6.1 控制器结构说明
    6.2 控制器的功能调试
        6.2.1 输出SPWM波调试
        6.2.2 保护功能调试
        6.2.3 变频功能调试
    6.3 控制器整机性能测试
    6.4 本章小结
第七章 结论和展望
    7.1 结论
    7.2 展望
致谢
参考文献
附录
攻读硕士学位期间参加科研情况及获得的学术成果

(5)常规抽油系统变频调速控制方法研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 研究目的和意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 抽油机国内外发展现状
        1.2.2 抽油系统国内外发展现状
        1.2.3 变频调速国内外发展现状
        1.2.4 抽油系统发展趋势
    1.3 主要研究内容
第二章 常规抽油系统运动学和动力学分析
    2.1 常规抽油系统的基本结构及工作原理
    2.2 游梁式抽油机运动学分析
        2.2.1 抽油机四连杆机构几何关系
        2.2.2 抽油机悬点运动规律
        2.2.3 抽油系统运动学
    2.3 抽油系统动力学分析
        2.3.1 悬点载荷计算
        2.3.2 悬点动载荷
        2.3.3 摩擦载荷
        2.3.4 悬点最大和最小载荷
    2.4 抽油机平衡、扭矩及功率分析
        2.4.1 抽油机平衡分析
        2.4.2 抽油机扭矩分析
        2.4.3 电动机功率分析
    2.5 仿真结果
        2.5.1 运动学实例分析
        2.5.2 动力学实例分析
    2.6 本章小结
第三章 抽油系统变频调速方法
    3.1 三相异步电动机
        3.1.1 三相异步电动机工作原理
        3.1.2 异步电动机三相动态的数学模型
        3.1.3 异步电动机调速方法
    3.2 变频调速
        3.2.1 变频调速基本原理
        3.2.2 变频调速对电机参数的影响
        3.2.3 变频调速对曲柄轴等效驱动力矩的影响
    3.3 抽油系统变频控制仿真模型
        3.3.1 抽油系统等效模型建立
        3.3.2 变频调速环节仿真模型建立
        3.3.3 三相异步电机数学模型
        3.3.4 变频器仿真
    3.4 抽油系统变频控制条件
        3.4.1 抽油系统闭环控制原理
        3.4.2 抽油系统边界条件
    3.5 变频调速节能技术
        3.5.1 电机节能存在问题
        3.5.2 变频调速技术节能的分析
    3.6 本章小结
第四章 变频调速仿真
    4.1 电机变频调速仿真
        4.1.1 矢量控制
        4.1.2 直接转矩控制
        4.1.3 变压变频控制
        4.1.4 转差率控制
    4.2 PID控制原理
        4.2.1 模糊控制
        4.2.2 模糊PID控制
        4.2.3 PID控制
        4.2.4 抽油机变频控制系统仿真
    4.3 冲次对抽油机性能的影响
    4.4 本章小结
第五章 常规抽油系统变频调速控制方法分析
    5.1 异步电机启动仿真
        5.1.1 异步电机零负载启动
        5.1.2 异步电机带负载启动
    5.2 变频调速仿真结果
        5.2.1 矢量控制仿真结果
        5.2.2 直接转矩仿控制真结果
        5.2.3 变压变频控制仿真结果
        5.2.4 转差率控制仿真结果
    5.3 本章小结
第六章 结论
    6.1 开展的工作
    6.2 结论
    6.3 展望
致谢
参考文献
攻读学位期间参加科研情况及获得的学术成果

(6)斩波串级调速系统稳态特性分析及系统综合优化研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 选题背景和意义
    1.2 斩波串级调速技术研究现状
        1.2.1 斩波串级调速技术
        1.2.2 国内外研究现状
    1.3 目前存在的问题
    1.4 课题研究意义及主要内容
        1.4.1 课题研究意义
        1.4.2 课题主要研究内容
        1.4.3 课题创新点
第2章 斩波串级调速系统原理及电机特性分析
    2.1 斩波串级调速系统的工作原理
    2.2 基于铭牌数据的电机参数辨识
        2.2.1 异步电机的等效电路和基本方程
        2.2.2 异步电机参数计算的公式法
        2.2.3 基于铭牌数据结合PSO的电机参数辨识
        2.2.4 电机等效电路参数分析
    2.3 斩波串级调速系统的机械特性及脉动转矩
        2.3.1 斩波串级调速系统的机械特性
        2.3.2 斩波串级调速系统的脉动转矩
    2.4 本章小结
第3章 调速系统主回路稳态分析及优化
    3.1 主回路拓扑结构及系统状态
        3.1.1 主回路拓扑结构
        3.1.2 系统稳态状态及相互转换
    3.2 调速稳态时的主回路数学模型
        3.2.1 基于电路分析的稳态数学模型
        3.2.2 主要电气参数的纹波分析
        3.2.3 基于能量平衡的数学模型
        3.2.4 仿真与现场试验验证
    3.3 大功率斩波单元优化
        3.3.1 器件并联拓扑结构方案
        3.3.2 并联IGBT的同步分析
        3.3.3 低感斩波叠层母排设计
    3.4 本章小结
第4章 关键参数对系统性能的影响与系统综合优化
    4.1 调速系统的主要器件及关键参数
        4.1.1 主要器件及其参数
        4.1.2 系统关键参数分析
    4.2 主要器件参数特性分析
        4.2.1 电压电流参数分析
        4.2.2 电感电容参数分析
        4.2.3 功率器件损耗分析
    4.3 斩波电抗器损耗分析
        4.3.1 铁芯损耗理论模型
        4.3.2 斩波电抗器的铁芯损耗模型
        4.3.3 斩波电抗器的铁芯损耗试验
        4.3.4 试验结果小结
    4.4 关键参数对系统性能的影响分析
        4.4.1 反馈电压对系统性能的影响分析
        4.4.2 斩波频率对系统性能的影响分析
        4.4.3 器件参数对系统性能的影响分析
    4.5 系统综合优化方案
    4.6 本章小结
第5章 斩波串级调速系统的无功补偿优化
    5.1 调速系统的功率因数分析
    5.2 无功补偿方案
    5.3 无功补偿优化
        5.3.1 低压一体化无功补偿优化
        5.3.2 整流桥阻容吸收电路优化
    5.4 本章小结
第6章 结论与展望
    6.1 全文总结
    6.2 主要创新点
    6.3 展望
参考文献
攻读博士学位期间发表的论文及其它成果
攻读博士学位期间参加的科研工作
致谢
作者简介

(7)螺旋布料给料机智能输煤控制系统研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
主要符号表
1 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外输煤控制系统的现状
        1.2.1 国外火力发电厂输煤控制系统现状
        1.2.2 国内火力发电厂输煤控制系统现状
    1.3 系统控制策略的研究现状
    1.4 火电厂输煤系统节能技术分析
    1.5 本课题研究的主要内容
2 基于螺旋布料给料机输煤系统的构建
    2.1 常规输煤系统结构及工作过程
        2.1.1 常规输煤系统结构
        2.1.2 常规输煤系统工作过程
    2.2 螺旋布料给料机输煤系统的开发
        2.2.1 螺旋布料给料机的开发
        2.2.2 螺旋布料给料机输煤系统结构与工作过程
    2.3 螺旋布料给料机输煤控制系统结构及控制原理
        2.3.1 螺旋布料给料机智能输煤控制系统结构
        2.3.2 螺旋布料给料机智能输煤控制系统控制原理
    2.4 本章小结
3 螺旋布料给料机智能输煤控制系统的研发
    3.1 信息采集单元
        3.1.1 测量方法的确定
        3.1.2 激光扫描仪测量原理
        3.1.3 激光扫描仪的选型与安装
        3.1.4 激光扫描仪LMS511与外围设备的连接
        3.1.5 误差分析与减小措施
    3.2 信息处理单元的控制方案与控制算法
        3.2.1 信息处理单元控制方案比较与选择
        3.2.2 信息处理单元控制器比较与选型
        3.2.3 信息处理单元控制算法比较与选择
    3.3 参数自整定Fuzzy-PID控制器的设计与MATLAB仿真
        3.3.1 控制系统的传递函数
        3.3.2 参数自整定Fuzzy-PID控制器的设计
        3.3.3 参数自整定Fuzzy-PID控制器MATLAB仿真
    3.4 控制执行单元
        3.4.1 变频调速技术
        3.4.2 触摸屏
    3.5 本章小结
4 螺旋布料给料机智能输煤控制系统程序设计
    4.1 PLC程序设计
        4.1.1 主程序框架结构
        4.1.2 智能控制系统手动运行工作流程
        4.1.3 智能控制系统自动运行工作流程
        4.1.4 参数自整定Fuzzy-PID控制器的程序设计
    4.2 触摸屏界面程序设计
        4.2.1 触摸屏界面设计
        4.2.2 触摸屏调试
    4.3 本章小结
5 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 创新点摘要
    5.3 展望
参考文献
攻读硕士学位期间科研项目及科研成果
致谢
作者简介

(8)变频调速在工业电气自动化控制中的运行思路探究(论文提纲范文)

1 电气自动化在工程运用中的不足
2 变频调速技术的特点分析
3 在工业中应用变频调速技术的必要性
4 变频调速节能控制的应用
5 变频调速在工业电气自动化控制中的运行思路
    5.1 独立的变频器能够有效的保证电机工作的运行
    5.2 变频器能够对各项电力设备进行有效的维护
6 结束语

(9)气振盘式精密播种流水线及控制系统设计与试验研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 研究背景与意义
    1.2 气吸振动式精密排种器简述
    1.3 国内外水稻育秧播种流水线研究现状
        1.3.1 国外水稻育秧播种流水线研究现状
        1.3.2 国内水稻育秧播种流水线研究现状
    1.4 本文主要研究内容及预期效果
        1.4.1 主要研究内容
        1.4.2 预期效果
第二章 气振盘式精密播种流水线总体方案设计
    2.1 流水线工作原理与设计要求
        2.1.1 工作原理
        2.1.2 设计要求
    2.2 振动种盘内种群运动的离散元分析
        2.2.1 颗粒接触模型
        2.2.2 水稻颗粒模型及仿真参数
        2.2.3 变频振动种盘内种群运动仿真与分析
    2.3 气振盘式精密播种流水线总体设计方案
    2.4 本章小结
第三章 气振盘式精密播种三段输送流水线的结构设计
    3.1 气振盘式精密播种三段式输送流水线总体结构设计
        3.1.1 三段式输送流水线支架的桥接设计
        3.1.2 三段式输送流水线作业区的划分
    3.2 主要部件结构设计
        3.2.1 铺/覆土装置设计
        3.2.2 压穴装置
        3.2.3 定位装置
    3.3 本章小结
第四章 气振盘式精密播种流水线控制系统硬件设计
    4.1 主控单元设计
    4.2 信号采集模块设计
    4.3 执行模块设计
        4.3.1 单相交流电机
        4.3.2 步进电机
        4.3.3 三相交流电机
        4.3.4 电磁水阀
    4.4 驱动模块设计
    4.5 人机交互模块设计
    4.6 电源模块设计
    4.7 控制电路硬件连接
        4.7.1 播种流水线传感器安装位置
        4.7.2 PLC资源分配
        4.7.3 PLC硬件接线
    4.8 抗干扰性设计
        4.8.1 控制系统的干扰源
        4.8.2 抗干扰措施
    4.9 本章小结
第五章 气振盘式精密播种流水线控制系统软件设计
    5.0 软件系统开发平台
        5.0.1 编程软件GX Works2
        5.0.2 工程建立
    5.1 主程序设计
    5.2 三段式输送带控制程序设计
        5.2.1 第一输送带控制程序设计
        5.2.2 第二输送带控制程序设计
        5.2.3 第三输送带控制程序设计
    5.3 霍尔传感器测速程序设计
    5.4 变频器通信程序设计
    5.5 执行模块程序设计
        5.5.1 压穴电机控制程序设计
        5.5.2 振动种盘变频控制程序设计
        5.5.3 定位电机控制程序设计
        5.5.4 二自由度机械手控制程序设计
        5.5.5 铺/覆土电机及扫土电机控制程序设计
    5.6 人机交互软件设计
        5.6.1 人机界面设计原则
        5.6.2 组态软件GT Designer3 介绍
        5.6.3 初始化设计
        5.6.4 人机交互界面设计
    5.7 本章小结
第六章 气振盘式精密播种流水线控制系统的调试与试验
    6.1 系统仿真调试
        6.1.1 PLC程序仿真
        6.1.2 触摸屏控制仿真
        6.1.3 PLC与触摸屏联合仿真
    6.2 样机搭建与现场调试
    6.3 播种流水线性能试验
        6.3.1 转速传感器标定
        6.3.2 吸种盘吸种率试验
        6.3.3 压穴定位试验
        6.3.4 流水线与精密排种器协调运行试验
        6.3.5 播种流水线工作性能试验
        6.3.6 不同品种超级稻播种试验
        6.3.7不同品牌水稻播种流水线性能对比实验
    6.4 本章小结
第七章 总结与展望
    7.1 总结
    7.2 展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间参加的科研项目与科研成果

(10)基于FPGA的三角形接法的SVPWM算法的设计与实现(论文提纲范文)

摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 课题背景、目的及意义
    1.2 国内外发展状况
    1.3 课题主要研究内容
第二章 SVPWM技术的原理
    2.1 变频调速基本原理
    2.2 PWM技术基本原理
    2.3 SPWM技术基本原理
    2.4 SVPWM技术基本原理
        2.4.1 空间电压矢量的定义
        2.4.2 电压矢量的合成
        2.4.3 三角形接法电机的空间电压矢量
        2.4.4 坐标变换
        2.4.5 扇区判断
        2.4.6 基本矢量作用时间计算
    2.5 矢量脉宽调制方法
    2.6 本章小结
第三章 基于Simulink的 SVPWM系统建模与仿真
    3.1 坐标变换模块
    3.2 扇区判断模块
    3.3 基本矢量作用时间计算模块及过调制处理
    3.4 PWM波生成模块
    3.5 Simulink中 SVPWM系统整体仿真
    3.6 本章小结
第四章 基于FPGA的 SVPWM系统设计
    4.1 基本算数运算器
        4.1.1 加法器
        4.1.2 乘法器
    4.2 CORDIC算法模块设计
        4.2.1 基于CORDIC算法的正余弦计算
        4.2.2 基于CORDIC算法的反正切和平方根计算
        4.2.3 正余弦计算模块设计
        4.2.4 反正切和平方根计算模块设计
    4.3 坐标变化模块
    4.4 扇区判断模块
    4.5 基本矢量作用时间计算模块
    4.6 PWM波生成模块
    4.7 死区模块
    4.8 SVPWM系统设计
    4.9 本章小结
第五章 实验结果及分析
    5.1 实验硬件平台介绍
        5.1.1 控制开发板
        5.1.2 逆变驱动板
    5.2 实验软件平台介绍
        5.2.1 仿真工具
        5.2.2 逻辑分析工具
    5.3 实验结果
    5.4 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 工作总结
    6.2 工作展望
致谢
参考文献
攻读硕士期间科研成果

四、浅析交流电机变频调速在工业中的应用(论文参考文献)

  • [1]电力电子变压器矿用变频系统研究[D]. 张桂林. 河北工程大学, 2021(08)
  • [2]升降滚床伺服控制系统研究[D]. 郑印. 长春工业大学, 2020(01)
  • [3]串联六重化交交变频器谐波抑制方法研究[D]. 张家瑞. 湖北工业大学, 2020(08)
  • [4]脉冲负载下小功率变频调速控制器的开发[D]. 王舵. 西安石油大学, 2020(10)
  • [5]常规抽油系统变频调速控制方法研究[D]. 郭桐桐. 西安石油大学, 2020(11)
  • [6]斩波串级调速系统稳态特性分析及系统综合优化研究[D]. 王兴武. 华北电力大学(北京), 2020(06)
  • [7]螺旋布料给料机智能输煤控制系统研究[D]. 迟林芳. 沈阳工程学院, 2020(02)
  • [8]变频调速在工业电气自动化控制中的运行思路探究[J]. 梁辉. 电子世界, 2020(09)
  • [9]气振盘式精密播种流水线及控制系统设计与试验研究[D]. 韦运余. 江苏大学, 2020(02)
  • [10]基于FPGA的三角形接法的SVPWM算法的设计与实现[D]. 孙河山. 电子科技大学, 2020(08)

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交流电动机变频调速在工业中的应用分析
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