現(xiàn)代交流調(diào)速

現(xiàn)代交流調(diào)速第一頁(yè)，共三十三頁(yè)，2022年，8月28日現(xiàn)代交流調(diào)速課程編號(hào):06009S4學(xué)時(shí):30學(xué)分:2開課學(xué)期:每學(xué)年第二學(xué)期講授方式:授課+討論+自學(xué)考核方式:平時(shí)到課10%+開卷考試90%第二頁(yè)，共三十三頁(yè)，2022年，8月28日現(xiàn)代交流調(diào)速參考書:1、B.K博斯主編，電力電子與變頻傳動(dòng)技術(shù)應(yīng)用，姜建國(guó)等譯.中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版社，19992、李永東主編，交流電機(jī)數(shù)字控制系統(tǒng)，機(jī)械工業(yè)出版社，20023、陳伯時(shí)等主編，交流調(diào)速系統(tǒng)，機(jī)械工業(yè)出版社，19994、近三年國(guó)內(nèi)刊物：電工技術(shù)學(xué)報(bào)、電力電子技術(shù)、電氣傳動(dòng)、

電機(jī)與控制學(xué)報(bào)、電氣自動(dòng)化5、近三年國(guó)際會(huì)議：PEDS、PESC、IECON、EPE等第三頁(yè)，共三十三頁(yè)，2022年，8月28日現(xiàn)代交流調(diào)速主要內(nèi)容：1、交流調(diào)速系統(tǒng)的發(fā)展與現(xiàn)狀2、高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)3、矢量控制、直接轉(zhuǎn)矩控制、無(wú)速度傳感器技術(shù)4、風(fēng)力發(fā)電交流調(diào)速系統(tǒng)5、開關(guān)磁阻電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)第四頁(yè)，共三十三頁(yè)，2022年，8月28日1、交流調(diào)速系統(tǒng)的發(fā)展與現(xiàn)狀

本節(jié)提要1.1交流調(diào)速系統(tǒng)三個(gè)發(fā)展方向1.2交流調(diào)速系統(tǒng)四個(gè)研究熱點(diǎn)第五頁(yè)，共三十三頁(yè)，2022年，8月28日1.1交流調(diào)速系統(tǒng)三個(gè)發(fā)展方向1、一般性能的節(jié)能調(diào)速(如風(fēng)機(jī)、水泵)2、高性能交流調(diào)速系統(tǒng)3、特大容量、極高轉(zhuǎn)速的交流調(diào)速第六頁(yè)，共三十三頁(yè)，2022年，8月28日1.2交流調(diào)速系統(tǒng)四個(gè)研究熱點(diǎn)1、采用新型電力電子器件和PWM控制技術(shù)2、應(yīng)用矢量控制技術(shù)及現(xiàn)代控制理論3、廣泛應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)(全數(shù)字控制)4、開發(fā)新型電機(jī)和無(wú)機(jī)械傳感器技術(shù)第七頁(yè)，共三十三頁(yè)，2022年，8月28日

2、高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)2.1高－低－高式變頻調(diào)速系統(tǒng)

2.2交－交高壓變頻器調(diào)速系統(tǒng)

2.3高－低式多級(jí)串聯(lián)型變頻器

2.4高－高式直接變頻器

第八頁(yè)，共三十三頁(yè)，2022年，8月28日2.1高－低－高式變頻調(diào)速系統(tǒng)第九頁(yè)，共三十三頁(yè)，2022年，8月28日2.2交－交高壓變頻器調(diào)速系統(tǒng)第十頁(yè)，共三十三頁(yè)，2022年，8月28日2.3高－低式多級(jí)串聯(lián)型變頻器第十一頁(yè)，共三十三頁(yè)，2022年，8月28日2.3高－低式多級(jí)串聯(lián)型變頻器第十二頁(yè)，共三十三頁(yè)，2022年，8月28日2.4高－高式直接變頻器第十三頁(yè)，共三十三頁(yè)，2022年，8月28日3、大功率交-交變頻調(diào)速系統(tǒng)3.1系統(tǒng)組成3.2交-交變頻矢量控制系統(tǒng)框圖3.3SIMADYN-D構(gòu)成的交-交變頻系統(tǒng)硬件配置第十四頁(yè)，共三十三頁(yè)，2022年，8月28日3.1系統(tǒng)組成由交-交變壓變頻器供電的大型低速同步電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)

第十五頁(yè)，共三十三頁(yè)，2022年，8月28日第十六頁(yè)，共三十三頁(yè)，2022年，8月28日第十七頁(yè)，共三十三頁(yè)，2022年，8月28日4、無(wú)速度傳感器控制技術(shù)4.1引言4.2無(wú)速度傳感器控制的優(yōu)勢(shì)4.3無(wú)速度傳感器控制的現(xiàn)狀4.4無(wú)速度傳感控制的發(fā)展方向

第十八頁(yè)，共三十三頁(yè)，2022年，8月28日4.1引言1、矢量控制在交流傳動(dòng)系統(tǒng)廣泛應(yīng)用2、進(jìn)一步開發(fā)更低成本、高可靠交流傳動(dòng)系統(tǒng)3、無(wú)速度傳感器控制(SVC)成為研究熱點(diǎn)第十九頁(yè)，共三十三頁(yè)，2022年，8月28日1、省去了速度傳感器，具有較低的維護(hù)成本

2、可以獲得改進(jìn)的低速運(yùn)行特性

3、可以改善變負(fù)載下的速度調(diào)節(jié)能力

4、可獲得高的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩

5、為逆變器/電機(jī)的一體化奠定了基礎(chǔ)

4.2無(wú)速度傳感器控制的優(yōu)勢(shì)

第二十頁(yè)，共三十三頁(yè)，2022年，8月28日4.3無(wú)速度傳感器控制的現(xiàn)狀

（Rockwell無(wú)速度傳感器矢量控制框圖）

第二十一頁(yè)，共三十三頁(yè)，2022年，8月28日4.3無(wú)速度傳感器控制的現(xiàn)狀

（ABB無(wú)速度傳感器DTC控制框圖）第二十二頁(yè)，共三十三頁(yè)，2022年，8月28日4.4無(wú)速度傳感矢量控制的發(fā)展方向

(1)低速運(yùn)行區(qū)域(2)弱磁運(yùn)行區(qū)域

(3)再生模式運(yùn)行(4)死區(qū)補(bǔ)償

(5)數(shù)字積分方法(6)PI控制器種類的選擇

(7)轉(zhuǎn)速辨識(shí)的穩(wěn)態(tài)精度(8)動(dòng)態(tài)負(fù)載的速度變化

(9)集膚效應(yīng)（10)磁飽和

(11)采樣延遲效應(yīng)的考慮

(12)系統(tǒng)關(guān)于參數(shù)變化的穩(wěn)定性第二十三頁(yè)，共三十三頁(yè)，2022年，8月28日5、交流電機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制技術(shù)5.1典型的圓形磁鏈直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)

5.2直接磁鏈和轉(zhuǎn)矩調(diào)節(jié)系統(tǒng)

5.3無(wú)差拍(Deadbeat)空間矢量調(diào)制方法

5.4離散空間矢量調(diào)制(DSVM)方法

5.5由PI調(diào)節(jié)器輸出空間電壓矢量的方法

5.6注入高頻抖動(dòng)提高開關(guān)頻率

5.7大容量的直接轉(zhuǎn)矩控制的低速控制策略

第二十四頁(yè)，共三十三頁(yè)，2022年，8月28日5.1典型的圓形磁鏈直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)第二十五頁(yè)，共三十三頁(yè)，2022年，8月28日5.2直接磁鏈和轉(zhuǎn)矩調(diào)節(jié)系統(tǒng)第二十六頁(yè)，共三十三頁(yè)，2022年，8月28日5.3無(wú)差拍(Deadbeat)空間矢量調(diào)制方法1、的空間矢量調(diào)制方法2、轉(zhuǎn)矩或磁鏈的預(yù)測(cè)控制方法3、基于檢測(cè)反電勢(shì)的離散時(shí)間直接轉(zhuǎn)矩控制(DTDTC）4、基于幾何圖形的無(wú)差拍控制

第二十七頁(yè)，共三十三頁(yè)，2022年，8月28日5.4離散空間矢量調(diào)制(DSVM)方法

（DSVM的空間電壓分布情況）第二十八頁(yè)，共三十三頁(yè)，2022年，8月28日5.4離散空間矢量調(diào)制(DSVM)方法

（磁鏈2級(jí)滯環(huán)和轉(zhuǎn)矩5級(jí)滯環(huán)）第二十九頁(yè)，共三十三頁(yè)，2022年，8月28日5.5由PI調(diào)節(jié)器輸出空間電壓矢量的方法第三十頁(yè)，共三十三頁(yè)