基于船用通风机变频控制系统死区补偿的研究

发布时间：2023-08-05 17:17

　　船用通风机所使用的三相异步电机由于其结构简单、坚实耐用、维修方便、价格便宜等优点,通过变频器控制三相异步电机,实现通风机的变频启动。交流变频控制的策略可以分为恒压频比控制(V/F)、矢量控制(VC)以及直接转矩控制(DTC)。随着变频调速技术的逐渐成为热点,本文设计了基于矢量控制的电压空间矢量(SVPWM)调制技术的变频调速系统,实现对通风机的变频调速并对死区时间进行补偿改善输出特性。本文首先对变频调速系统中所使用的SVPWM调制技术进行数学模型的搭建,并通过仿真模型进行验证。然后通过逆变环节、电压环控制、输出滤波环节的数学模型,给出了相应的参数,最终给出变频调速系统的仿真模型。其次,针对死区时间对输出电压电流的影响,在对比了传统死区补偿技术的基础上,采用电压参数整定的方法,构建新的死区补偿电压矢量,对控制芯片中的比较寄存器数值进行更改,实现了死区的补偿。通过仿真波形对电流波形进行谐波分析,证明了该死区补偿方法的可行性。最后,设计了基于数字信号处理(DSP)控制,SVPWM调制技术的三相交流变频器。整个系统包括了预充电环节、逆变环节、输出滤波环节等,通过TMS320F28335芯片的控...

【文章页数】：85 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题研究背景和意义
    1.2 变频器的发展及现状
        1.2.1 电力电子技术的发展
        1.2.2 国内外变频技术的发展
        1.2.3 死区补偿的研究现状
    1.3 研究内容
第2章 变频控制中的数学模型及仿真
    2.1 SVPWM技术
        2.1.1 SVPWM调制数学模型
        2.1.2 SVPWM的仿真模型
    2.2 三相静止坐标系下的逆变数学模型
    2.3 坐标变换下的逆变数学模型
    2.4 电压环控制模型设计
    2.5 输出滤波电路
    2.6 变频调制系统模型仿真
    2.7 本章小结
第3章 变频器的死区效应及补偿研究
    3.1 死区效应定义及产生原因
    3.2 死区效应
        3.2.1 死区时间对输出电压的影响
        3.2.2 死区时间对输出电流的影响
        3.2.3 死区时间对输出谐波的影响
    3.3 传统死区补偿方法
        3.3.1 硬件死区补偿
        3.3.2 软件死区补偿
    3.4 死区补偿方法
    3.5 实验仿真结果
    3.6 本章小结
第4章 变频调制系统的硬件设计
    4.1 变频控制系统原理
    4.2 预充电电路
    4.3 变频控制系统的硬件电路设计
        4.3.1 IGBT选型
        4.3.2 驱动电路
        4.3.3 采样电路
        4.3.4 隔离电路
    4.4 本章小结
第5章 变频调制系统的软件设计
    5.1 DSP芯片的介绍
    5.2 变频调制系统的软件流程图
        5.2.1 主程序设计
        5.2.2 SVPWM软件设计
    5.3 DSP中死区实现及补偿
        5.3.1 DSP中死区实现
        5.3.2 死区补偿算法
    5.4 实验结果
    5.5 本章小结
总结与展望
参考文献
攻读硕士学位期间所发表的学术论文
致谢



本文编号：3839030