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交流調速技術國內外研究現狀

時間:2019-04-15 19:56來源:畢業論文
近十幾年來,電力電子器件向高頻化、智能化、集成化發展,此外計算機控制技術和自動控制理論在交流電氣領域被廣泛應用,交流調速技術越來越受國內外重視,未來發展主要體現以

近十幾年來,電力電子器件向高頻化、智能化、集成化發展,此外計算機控制技術和自動控制理論在交流電氣領域被廣泛應用,交流調速技術越來越受國內外重視,未來發展主要體現以下幾個方面。
1  電力電子器件的發展 
上世紀六七十年代,半導體晶閘管的誕生讓交流調速發生革命性變化。然而,半控型晶閘管沒有自關斷功能,其逆變時必須外接大功率的換向電源。全控型器件出現后,變頻器性價比越來越接近于直流調速。后來,新型全控型器件以大功率,低功耗等方向為研究目標,逐漸研制出IGBT與IGTO這樣的全控型晶體管。未來電力電子器件把控制、觸發、保護功能集于一身,再與微電子技術融合,形成功率集成器件(PIC),為交流調速系統整體性能提高打下堅實的基礎[2]。34564
2  現代控制理論的發展
交流調速系統當前有多種方案,最早出現的開環恒壓頻比控制(V/F 控制)因為其低轉矩利用率,低速度特性,導致動態控制效果不是很好。矢量控制目
前是目前常用的一種調速方式。由于坐標定向可以不同,因此有不同的矢量控制方案。轉差率矢量控制不滿足高性能控制系統,氣隙磁場定向方案必須外接解禍器,定子磁場定向方案只適合在弱磁條件以及恒功率狀態下采用。轉子磁場定向方案電流可以完全解耦 ,動態性能效果好,精度高,魯棒性佳。然而,矢量控制的轉子磁鏈無法正確觀測、矢量變換過程復雜和電機參數變化影響控制性能太大等缺陷阻礙其高速發展,未來無速度傳感器矢量控制系統將是發展潮流。直接轉矩控制(DTC)擁有良好的靜、動態特性,計算簡單,能夠直接控制轉矩,是一種不錯的轉矩閉環控制方法,但是它轉矩脈動較大,低速性能不佳。現代控制理論的發展,彌補了一些不足,例如最優控制優化了PWM開關,減少很大的開關損耗[3];智能控制處突能力好,適應性強,被廣泛運用于交流電機調速上,系統的各個性能指標都得到優化,發展前景很好。論文網 源¥自%六:維;論-文'網=www.aftnzs.live
3  數字控制技術的發展
近些年,微處理器技術和大規模集成電路技術達到空前發展和廣泛運用。數字化技術的發展,為矢量控制系統的快速發展奠定了堅定基礎,譬如像解耦控制、坐標變換、參數辨識這樣復雜的計算都可以快速給出結果。
單片機在數字控制上競爭性很強,然而數據處理和浮點運算性能不佳。20 世紀80年代初期,DSP應運而生,其運算速度明顯得到提高。交流電機如果采用數字控制,可以實時控制,其要求的I/O控制功能和信號處理能力必須都很優越。世界上眾多DSP生產商為開發電機專用DSP,將DSP的高速運算能力與單片機的高控制性能結合起來得以實現。電機專用的DSP集成多路PWM信號發生器、死區模塊,高效的ADC模塊,反饋電機速度和位置的編碼器接口等電路[4]。目前電機專用的DSP是電機控制中功能最強大的,在未來生產商將會把更多的資源投進去,前瞻性很強。 交流調速技術國內外研究現狀:http://www.aftnzs.live/yanjiu/20190415/32091.html
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