負載換相同步電機調速系統仿真設計 下載本文

學生畢業設計(論文)原創性聲明

本人以信譽聲明:所呈交的畢業設計(論文)是在導師的指導下進行的設計(研究)工作及取得的成果,設計(論文)中引用他(她)人的文獻、數據、圖件、資料均已明確標注出,論文中的結論和結果為本人獨立完成,不包含他人成果及為獲得重慶科技學院或其它教育機構的學位或證書而使用其材料。與我一同工作的同志對本設計(研究)所做的任何貢獻均已在論文中作了明確的說明并表示了謝意。

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重慶科技學院本科生畢業論文 摘要

摘 要

稀土永磁負載換相同步電機控制系統是近幾年迅速發展起來的一種新型驅動控制系統,其性能優越,發展前景廣闊。

本文介紹了負載換相同步電機的工作原理,并對其仿真設計。對負載換相同步電機位置、轉速、電流閉環控制系統進行了仿真設計,并利用仿真結果來指導實際系統的設計。本文設計并實現了負載換相同步電機其位置、轉速、電流閉環控制系統。實驗結果表明,該負載換相同步電機控制系統設計合理,工作可靠,并具有良好的控制性能。在分析負載換相同步電機數學模型的基礎上,運用Matlab/Simulink軟件建立了負載換相同步電機調速系統的仿真模型。由于系統復雜,首先在 Matlab/Simulink中,建立獨立的功能模塊,如轉速、電流閉環控制系統等,再進行功能模塊的有機整合,搭建負載換相同步電機系統的仿真模型。仿真結果證明了該方法的有效性,為實際電機調速系統的設計和調試提供了新的思路,并根據仿真結果分析研究負載換相同步電機。 關鍵詞:調速系統 換相 同步電機 Matlab/Simulink仿真

I

重慶科技學院本科生畢業論文 ABSTRACT

Abstract

Load commutated permanent magnet synchronous motor. Control system is developed rapidly in recent years, a new type of drive control system, its superior performance and broad development prospects.

This article describes the load commutated synchronous motor works, and the simulation design. Synchronous motor commutation of the load position, speed and current closed-loop control system is simulated design and simulation results to guide the design of the actual system. Designed and implemented a load-commutated synchronous motor of its location, speed and current closed-loop control system. Experimental results show that the load commutated synchronous motor control system design is reasonable, reliable, and has good control performance. In the analysis of synchronous motor load commutated based on the mathematical model, using Matlab / Simulink software to establish a load commutated synchronous motor control system simulation model. As system complexity, the first in the Matlab / Simulink, the independent functional blocks, such as speed and current closed-loop control system, then the organic integration of functional modules, set up the load commutated synchronous motor system simulation model. Simulation results show the effectiveness of the method, the actual motor speed control system design and commissioning of new ideas, and analysis of simulation results based on the load commutated synchronous motor.

Keywords:Speed control system; Commutation; Synchronous motor; Matlab / Simulink simulation

II

重慶科技學院本科生畢業論文 目錄

目 錄

摘 要 ..................................................................... I ABSTRACT ................................................................. II 目 錄 ................................................................... III 1緒論 .................................................................... 1

1.1負載換相同步電機發展簡介 .......................................... 1 1.2負載換相同步電機調速系統的研究現狀和未來發展 ...................... 2 1.3仿真工具語言MATLAB簡介 ........................................... 3 1.4 本設計的主要內容 .................................................. 5 2負載換相同步電動機的基本工作原理 ........................................ 6

2.1負載換相同步電動機的構成 .......................................... 6 2.2電流型逆變器供電時交流電動機定子的磁動勢 .......................... 6 2.3負載換相同步電動機的運行原理 ...................................... 8 2.4負載換相同步電動機的換相方法 ...................................... 9 2.4.1反電動勢換相法(自然換相法) ..................................... 10 2.4.2電流斷續換相法 ................................................. 12 2.4.3由電流斷續換相法到反電動勢換相法的過渡 ......................... 12 2.5負載換相同步電動機的運行特點 ..................................... 14 2.5.1轉速公式及基本調速方式 ......................................... 14 2.5.2平均電磁轉矩公式 ............................................... 17 2.5.3負載換相同步電動機的功率因數 ................................... 20 2.5.4換相重疊角?的計算 ............................................. 20 3負載換相同步電機控制系統的設計與計算機仿真設計 ......................... 22

3.1負載換相同步電機控制系統動態數學模型的建立 ....................... 22 3.2負載換相同步電機的仿真設計 ....................................... 25 3.2.1電壓方程模塊 ................................................... 25 3.2.2反電動勢模塊 ................................................... 25 3.2.3電磁轉矩方程模塊 ............................................... 26 3.2.4機械運動模塊 ................................................... 26 3.2.5負載換相同步電機方程模塊 ....................................... 27

III

重慶科技學院本科生畢業論文 目錄

3.2.6電子換向信號模塊 ............................................... 27 3.2.7負載換相同步電動機仿真 ......................................... 27 3.2.9 PWM控制器的動態方程 .......................................... 29 3.2.10速度與電流檢測環節 ............................................ 30 3.2.11 PI調節器及其動態結構圖 ....................................... 30 3.2.12負載換相同步電機雙閉環速度控制系統的動態結構圖 ................ 30 3.2.13負載換相同步電機伺服控制系統的結構圖 .......................... 31 3.3負載換相同步電機控制系統的設計與計算機仿真分析 ................... 31 3.3.1電流環的設計與計算機仿真分析 ................................... 31 3.3.1.1電流調節器的設計計算 ......................................... 31 3.3.1.2電流環的仿真分析 ............................................. 33 3.3.2速度環的設計與計算機仿真分析 ................................... 34 3.3.2.1速度調節器的設計計算 ......................................... 34 3.3.2.2速度環的仿真分析 ............................................. 36 3.3.3位置環的設計與計算機仿真分析 ................................... 39 3.2.3.1位置調節器的設計計算 ......................................... 39 3.3.3.2位置環的仿真分析 ............................................. 41 4總結 ................................................................... 45

4.1研究總結 ......................................................... 45 4.2預測展望 ......................................................... 45 參考文獻 ................................................................. 46 致謝 ..................................................................... 47

IV





宁夏11选5(任六)