基于DSP异步电动机节能软启动器的开发

【摘要】： 三相交流异步电动机具有结构简单、运行可靠和价格低廉等优点而被广泛应用。但是异步电动机存在启动电流大,对电网和电动机本身产生严重影响,以及在轻载或空载运行状态时,功率因数和效率大大降低,造成电能浪费的问题。为了改善电机的启动特性和提高效率,本文研制开发了基于高速数字信号处理器TMS320F2808的异步电机节能软启动器。本文的主要工作与结论是： 比较分析了目前国内外常用的电机启动和节能的方法。阐述了晶闸管三相交流调压和调压节能的原理。讨论了斜坡电压启动和以电流为反馈量、运用PI控制实现的限流启动、斜坡电压限流启动的三种电机软启动的控制方式。提出了以电流为反馈量进行负载跟踪,实现电机轻载节能的控制方法。 利用matlab的simlink的仿真功能,搭建了异步电机软启动系统的仿真模型,对电机的各种启动方式进行了仿真实验。仿真结果验证了采用晶闸管进行三相交流调压方案的可行性,同时验证了该控制方法能有效的限制异步电机的启动电流。 采用模块化的思想进行了基于DSP的控制系统设计。搭建了电机节能软启动器的试验平台,并进行了相关试验。试验结果表明本文设计的异步电机节能软启动器能够保证电机安全带载启动,有效地限制电机启动电流并在轻载状态下节能。 【关键词】：异步电机 节能 软启动 晶闸管 MATLAB DSP PID
【学位授予单位】：北京交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2010
【分类号】：TM573
【目录】：

• 致谢5-6
• 中文摘要6-7
• ABSTRACT7-10
• 1 绪论10-19
• 1.1 课题的研究背景和意义10-11
• 1.2 异步电机启动和节能的常用方法概述11-17
• 1.2.1 传统减压启动11-12
• 1.2.2 软启动12-14
• 1.2.3 电机节能的基本方法14-15
• 1.2.4 调压节能的控制方法15-17
• 1.3 电机节能软启动器的国内外研究现状17
• 1.4 本文的研究内容17-19
• 2 交流异步电动机节能软启动器的理论分析19-43
• 2.1 晶闸管三相交流调压的工作原理19-30
• 2.1.1 电阻性负载时的导通模式20-25
• 2.1.2 电感性负载时的导通模式25-26
• 2.1.3 输出负载电流的谐波分析26-30
• 2.2 调压节能的原理分析30-38
• 2.2.1 异步电动机的功率关系30-32
• 2.2.2 降压对电机性能的影响32-35
• 2.2.3 降压对电机转差率的影响35
• 2.2.4 电动机降压损耗分析35-37
• 2.2.5 降压节能的效率及功率因数分析37-38
• 2.3 PID控制器38-40
• 2.3.1 PID控制原理38-39
• 2.3.2 数字PID控制算法39-40
• 2.4 节能软启动器的启动方式40-42
• 2.5 节能软启动器的运作模式42
• 2.6 本章小结42-43
• 3 异步电机节能软启动器的MATLAB仿真43-54
• 3.1 电压同步双脉冲触发方案43-44
• 3.2 晶闸管交流调压电路的建立44-48
• 3.3 异步电动机软启动模式的仿真48-51
• 3.3.1 电动机斜坡电压启动模式的仿真48-49
• 3.3.2 电动机限流启动模式的仿真49-51
• 3.3.3 电动机斜坡电压限流启动模式的仿真51
• 3.4 节能软启动器负载跟踪的仿真51-53
• 3.5 本章小结53-54
• 4 系统的硬件和软件设计54-71
• 4.1 系统的硬件设计54-59
• 4.1.1 TMS320F2808 DSP芯片介绍54-55
• 4.1.2 电压同步信号检测电路55-56
• 4.1.3 电流检测电路56-57
• 4.1.4 晶闸管触发电路57-58
• 4.1.5 晶闸管的保护58-59
• 4.2 系统的软件设计59-70
• 4.2.1 DSP开发系统59-60
• 4.2.2 主程序60-61
• 4.2.3 中断程序61-62
• 4.2.4 触发脉冲产生子程序62-64
• 4.2.5 A/D转换子程序64-66
• 4.2.6 负载跟踪子程序66-68
• 4.2.7 斜坡电压的产生68
• 4.2.8 PID限流控制68-70
• 4.2.9 系统的软件抗干扰70
• 4.3 本章小结70-71
• 5 实验结果与分析71-77
• 5.1 实验装置71-73
• 5.2 实验结果及分析73-77
• 6 总结与展望77-79
• 6.1 总结77-78
• 6.2 展望78-79
• 参考文献79-82
• 作者简历82-86
• 学位论文数据集86

您可以在本站搜索以下学术论文文献来了解更多相关内容

高压异步电动机软起动器的简化等效数学模型和实验    甘世红;褚建新;顾伟;高越农;张菊标;

“软起动”的由来与应用    余洪明

异步电动机轻载调压节能技术研究    何建平,张广溢

Φ100快速晶闸管的研制    高山城,郭永忠,吴涛,李玉玲

交流电机软起动器应用若干问题分析    李永刚;

晶闸管阀运行试验的过电压保护策略研究    查鲲鹏;汤广福;温家良;郑健超;

异步电动机调压节能控制方法研究    程明;曹瑞武;胡国文;蔡桂龙;陈军;

异步电动机降压运行时的一种计算方法    陈增禄,温宗周

交流异步电机软起动及优化节能控制技术研究    徐甫荣,崔力

交流限流起动异步电动机无触点转移开关的研制    陈智豪,孙宁

异步电动机软起动控制研究    于小亿

电子软起动器的研究    苏行

基于DSP的智能电机控制器    吴靖

鼠笼式异步电动机软起动装置的可靠性和起动电流控制方法的研究    黄美成

基于DSP的潜油电机节能控制器的研究    王志海

FPGA应用技术及在电力系统中的应用前景    张志杰,叶海峰,汪翔

感应电机的模糊免疫控制研究    乔维德;

变电站电力硅整流设备故障分析    程前;宋浩杰;万山景;

MATLAB/Simulink在《电力电子技术》教学研究中的应用    吴剑威;唐立新;

液压AGC电液伺服系统单神经元自适应控制与仿真研究    张建功;刘宝权;刘佳伟;

利用PSPICE仿真分析PWM控制电路    赵涛,姜卫东

PID模糊控制器的改进    武昌俊

智能烟叶烤房控制系统的设计    康国磊;黄春;江泳;

全数字化抗三相不对称光伏正弦波逆变电源    叶爱芹;潘颖;

热电站励磁系统故障与现场处理    阎循忠;余晓玲;

压电式气动伺服阀控制策略的研究    龙威;袁锐波;曾浩;张宗成;

变电站电力硅整流设备故障分析    程前;宋浩杰;万山景;

琅琊山电站机组变频启动时转子位置计算的介绍    汪卫平;

开关磁阻电机的模糊自适应PID控制    修杰;夏长亮;

模糊逻辑神经网络控制在交流调速系统中的仿真研究    乔美英;兰建义;

永磁同步电动机负载转矩观测器数字化实现研究    王应海;张好明;丁慎平;

基于PLC控制的PWM调节电容型SVC的研究    韩琳;李士杰;方科;张进;

交流混合磁轴承变刚度系数分析与控制系统研究    张维煜;阮颖;嵇尚华;孙晓东;朱熀秋;

KY-310B型牙轮钻机自动化进展述评    王卓;王珍涛;周志雄;

模糊PID控制算法在磨机给矿控制中的研究与应用    王荣彦;姜一峰;许英恩;

船用增压锅炉汽包水位预测控制方法研究    冷欣

基于Z拓扑的光伏并网逆变器研究    程如岐

具突变性对象的量子神经网络突变波函数及权重波函数的分析与研究    南栋祥

新型磁通切换型磁阻电机系统的分析、设计与控制研究    王道涵

基于磁开关和带状线的长脉冲、超低阻抗脉冲发生器及其相关技术研究    杨实

变转速泵控差动缸及低能耗注塑机技术研究    张红娟

永磁风力发电机分布式直流并网变流器的研究与实现    张洪阳

磁性液体微压差传感器的理论及实验研究    郝瑞参

超高效异步电机损耗模型及降耗措施研究    赵海森

船舶空调系统的建模与仿真    何治斌

基于模糊PID控制的呼吸机压力控制研究    冯小冬

基于DSP的铜材连铸水平牵引变频调速控制系统研究    汪鹏飞

水下作业机械手抓取力伺服控制的研究    汪步云

液压混合动力汽车能量再生系统特性仿真研究    邵建桥

基于液压制动行星调速软起动系统的研究设计    岳光亮

大功率电动汽车多功能智能快速充电机的研究    高丽丽

短路限流器在矿山供电系统中的应用研究    苏静

改善永磁接触器动态分断过程的方法研究    张钢岭

电流型Z源逆变器主电路控制策略研究    翟清震

智能控制算法在倒立摆系统中的应用研究    檀庭跃

软启动装置    王保罗

KJ005/KJ006在晶闸管三相交流调压中的应用    屈明礼

交流调速系统模糊PID控制    赵金,王光龙,万淑芸

C/C复合材料等温CVI工艺Mamdani模糊系统建模    顾正彬,李贺军,李克智,李爱军

感应电动机新型最小损耗控制策略    张承慧,李爱文,张庆范

单片机控制的三相电机保护器    潘留占,杨杰慧,熊中朝

电动机△-Y切换技术及在抽油机上的应用    王爱霞,朱传琴,闫敬东,董明霞

“软起动”的由来与应用    余洪明

异步电动机轻载调压节能技术研究    何建平,张广溢

中压电动机传统起动方式的危害性    王颖

交流异步电机软起动及优化节能控制技术研究    徐甫荣;崔力;

抽油机电动机晶闸管调压节能技术研究    林文锋

基于DSP的异步电动机实时仿真器    冯江华,陈高华

基于DSP的直接转矩控制系统的研究    陈海燕;杨莉;王双;

异步电动机直接转矩控制系统的研究    冯倩;王栋;谢军贤;白永刚;

基于DSP的异步电动机直接转矩控制系统的实现    安红战;凌玉华;

基于DSP的异步电动机直接转矩控制系统的实现    安红战;凌玉华;

基于DSP的异步电动机直接转矩控制系统的实现    安红战;凌玉华;

基于DSP的异步电动机直接转矩控制系统的实现    安红战;凌玉华;

基于DSP的异步电动机直接转矩控制系统的研究    姜淑华;

基于DSP的高功率因数变频调速控制系统    杨飞霞;马飞;

基于TMS320C32的异步电动机直接转矩控制系统的设计    诸德宏;李晓燕;朱湘临;

国外某工程项目三相异步电动机选择和保护    关越;郑世同;

电流滞环控制PWM逆变器异步电动机的非线性自适应控制    邓智泉;彭兆行;

异步电动机断条故障在线检测方法    周耀;胡虔生;

基于DSP的路灯监控视频捕捉器设计    甘金明;

基于DSP+FPGA的机场视频辅助监控系统设计    刘希凌;汪渤;郑智辉;

基于DSP的棉田杂草实时识别试验研究    陈树人;裴文超;尹东富;

异步电动机的非线性自适应控制    邓智泉;彭兆行;

基于铜损等于铁损的异步电动机最佳效率控制    莫红苹;钟彦儒;

基于DSP的心电检测及自诊断系统的设计    龚敏;王林泓;龚卫国;杨利平;

基于DSP的人脸识别算法实现与优化    邹垚;张超;

网络：45nm多核DSP实现下一代无线标准功能    

创造DSP辉煌二十年    小龙

DSP拿得住渠道终端吗？    本报记者 汪云

DSP与普通MCU的区别    广东 秦合城

无线将左右DSP市场    浩军

宽带革命挑战DSP    本报记者 王小庆

西安高工破解百年难题    张平阳

台达DSP-680CBA型电源典型故障检修(上)    山东 孙海善 蒋海燕

DSP的应用只是开始    本报记者 王小庆

分析师纵观2001年DSP市场    

异步电动机无速度传感器矢量控制系统研究    刘旭

新型三相双值电容式异步电动机运行机理及其电磁设计研究    熊素铭

改进的离散余弦反变换迭代算法研究与音频DSP核设计    李辉

异步电动机早期故障检测的小波分析方法研究    张征平

基于DSP的自动平衡控制理论与方法研究    赵庆亮

异步电动机绕组故障分析及其检测方法研究    许伯强

线性自抗扰控制策略在异步电机调速系统中的应用研究    刘丽英

无速度传感器的异步电动机直接转矩控制的研究    王德明

H.264运动估计快速算法研究及编码器DSP实现    王洪君

智能相机的设计研究    肖传伟

基于DSP的直接转矩控制系统的研究与实现    周波

异步电动机软起动器的研究    林国艳

基于DSP的异步电动机保护装置的研制与开发    冯崇智

基于DSP异步电动机节能软启动器的开发    刘月新

异步电机直接转矩控制策略与工程化方法的研究    王宇龙

基于DSP交流运动伺服系统的设计    郑洁

基于DSP的异步电机矢量控制系统研究    姜涛

基于DSP的异步电动机软起动控制系统研究    肖大志

基于DSP的三相异步电机智能软起动器    周俊

基于DSP的异步电动机直接转矩控制系统的研究    霍俊东