新型变频交流节能试验台控制系统的研究

【摘要】： 本文以传动试验台为研究对象,是节约电能的一个重要研究方向,是实现升压原理在实际课题中应用的一个很成功的实例。传动试验台需要满足各种不同工件进行加载试验,及产品小批量、多品种的发展趋势。因此,新型节能传动试验台的研究对节约能源、建立节约型社会具有十分重要的意义。 本文研究传动节能实验台。其主要研究内容为两部分:升压原理和变频回馈制动。升压原理是试验台设计的关键,升压原理的成功应用也就解决了由低压回馈到高压的技术难题。变频回馈制动在交流试验台中应用,巧妙地解决了交流直接回馈产生的干扰。通过调解发电机励磁电压,PWM的关断时间,及电感的大小来实现能量的反馈。另外,本文在研究升压原理的基础上,解决了交直流电能之间的回馈问题。并提出了变频回馈制动在交流节能实验台中的应用。经试验得出:在中速时节能效果一般在10%以上,高速时在25%以上。双变频节能试验台节能效果可达50%以上。因此本试验台基本实现预期节能的效果,为节能试验台的进一步改进打下基础。对于节约电能具有十分重要意义。 【关键词】：节能 交流传动试验台 升压节能方法 励磁电压 PWM脉宽调制器 电感 变频器
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2008
【分类号】：TH703
【目录】：

• 提要4-7
• 第一章 绪论7-14
• 1.1 传动实验台的简介7-10
• 1.1.1 传动试验台的发展简介7-8
• 1.1.2 传动试验台现状及国内外发展趋势8-10
• 1.2 课题的背景、意义及研究内容10-14
• 1.2.1 课题的背景及意义10-11
• 1.2.2 课题研究的主要内容11-14
• 第二章 新型节能传动试验台方案14-23
• 2.1 传动试验台的几种方案比较14-21
• 2.1.1 开放式试验台14-15
• 2.1.2 机械封闭式试验台15-16
• 2.1.3 单向电封闭式试验台16-18
• 2.1.4 双向电封闭式试验台18-21
• 2.2 本课题节能试验台方案分析21-23
• 第三章 新节能传动试验台的组成及相关原理23-32
• 3.1 新节能试验台的组成23-25
• 3.2 试验台调速部分原理分析25-29
• 3.2.1 变频器原理及节能作用25-26
• 3.2.2 PMW 控制技术26-28
• 3.2.3 试验台控制调速方法28-29
• 3.3 试验台回馈电流部分原理分析29-32
• 3.3.1 升压斩波器的基本概念29-30
• 3.3.2 升压原理及应用30-32
• 第四章 矢量控制32-42
• 4.1 矢量控制原理32
• 4.2 异步电动机的数学模型和坐标变换32-37
• 4.2.1 异步电动机在两相静止坐标（α- β）下的模型33-34
• 4.2.2 按转子磁场定向的（d-q）坐标系下的数学模型34-36
• 4.2.3 矢量控制基本方程及其解耦性质36-37
• 4.3 电压空间矢量脉宽调制技术37-42
• 4.3.1 SVPWM 的工作原理38-40
• 4.3.2 SVPWM 下的电机转速控制40-42
• 第五章 节能试验台的建模仿真与理论分析42-59
• 5.1 试验台的物理模型42-43
• 5.2 系统建模型的前提假设43-44
• 5.3 对系统模型的建立与分析44-48
• 5.4 仿真分析48-53
• 5.5 电感L 的选取53-57
• 5.6 脉宽周期T 的说明57-59
• 第六章 试验台实验分析59-73
• 6.1 节能试验台的测量步骤59-60
• 6.2 电感L 对系统节能效果影响60-62
• 6.3 PWM 的关断时间toff 对系统节能效果影响62-65
• 6.4 试验数据的分析65-71
• 6.4.1 I 3 随转速升高变化的分析65-68
• 6.4.2 电压与负载变化的分析68-69
• 6.4.3 电流波形的分析69-71
• 6.5 同方案七的比较71
• 6.6 试验的说明71-73
• 第七章 节能试验台的进一步探讨73-77
• 7.1 双变频器节能试验台的设计图73
• 7.2 试验台的主要技术参数73-74
• 7.3 试验台的原理74-75
• 7.3.1 加载原理74
• 7.3.2 控制原理74-75
• 7.4 试验台的初步测量的试验数据75
• 7.5 根据初步试验数据总结75-76
• 7.6 节能试验台说明76-77
• 第八章 全文总结77-79
• 参考文献79-83
• 附录83-87
• 摘要87-90
• Abstract90-93
• 致谢93

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