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基于DSC的异步电动机变频调速系统设计(3)

时间:2017-02-26 09:38来源:毕业论文
(d) 电磁转差率离合器调速方法 电动机带动电枢及励磁绕组旋转,励磁绕组由调速控制器提供直流电源。其装置结构及控制线路简单、运行可靠、文修方


(d)    电磁转差率离合器调速方法
电动机带动电枢及励磁绕组旋转,励磁绕组由调速控制器提供直流电源。其装置结构及控制线路简单、运行可靠、文修方便;调速平滑、无级调速;由于有电刷和滑环增加了薄弱环节,稳定性差、调速范围较低、效率低。
(3)    变频调速:改变异步电动机定子端输入电源的频率,且使之连续可调来改变它的同步转速,实现电动机调速的方法。在交流调速技术中,变频调速具有绝对优势,并且它的调速性能与可靠性不断完善,价格不断降低,节电效果明显,而且易于实现过程自动化。但是也有一下缺点:
必须有专用的变频电源,目前造价较高;
在恒转矩调速时,低速段电动机的过载能力降低。
根据交流异步电动机的原理分析,我们知道:定子传入转子的电磁功率Pm主要有两部分组成,由于电动机工作时转子频率很低,转子铁损耗很小,忽略不计。一部分P2=(1-s)Pm为拖动负载的有效功率,也叫总机械功率;另一部分为转差率Ps=sPm.后者与转差率s成正比。从能量转换的方面来说,电动机调速时转差功率是否变化,是以热能消耗了还是回收到电网,自然是衡量一个调速系统性能好坏的指标。可以做如下分类:
转差功率消耗型调速系统:全部转差功率都转变成热能的形式而消耗掉。系统效率最低,但是结构简单,在要求不高的某些场合有应用。
        转差功率回馈型调速系统:转差功率的一部分消耗掉,大部分通过交流装置回馈给电网。节能效率最高。
        转差功率不变型调速系统:无论转速高低,转差功率基本不变,因此效率更高。
因此,变频调速是交流电动机中目前较好的一种调速方法。这个结论,是从1899年三相异步电动机诞生之日起就已经知道的,而变频调速技术却直到20世纪80年代,才真正进入实用阶段。

1.6 课题的意义
在学习和掌握数字信号控制器(DSC)dsPIC30F2010组成、工作原理的基础上,完成异步电机变频调速系统的控制电路、主电路的设计和制作、调试。
  通过本课题的完成,可以使学生初步具备异步电动机变频调速系统的电路设计能力,了解dsPIC30F2010及智能功率模块IPM的功能,能够运用工具软件完成系统硬件的原理图及应版图,具备应用C30语言编制简单的应用程序的能力。提高学生的动手和实践能力。

1.7 系统的主要功能
  将交流的220V电源整流,降压滤波,驱动DSC芯片,通过编译好的程序,DSC产生SPWM波驱动智能功率模块IPM中的IGBT并逆变再连接交流异步电动机,通过调节SPWM波的占空比,实现变频调速。
2. DSPIC30F2010介绍
2.1 主要内部结构
本次课程设计控制芯片选用dsPIC30F2010高性能16位数字信号控制器,dsPIC30F2010 是美国Microchip 公司推出的28 引脚高性能数字信号控制器, 由于其内部具有6 个PWM 输出模块和一个正交编码器接口,所以在电机控制中运用较广。
其具有高性能改进型RISC CPU:改进的哈佛结构,优化的C编译器指令集,83条具备灵活寻址模式的基本指令,24位宽指令,16位宽数据总线,12KB片内闪存程序空间,512字节片内数据RAM,1KB非易失性数据EEPROM,16*16位工作寄存器阵列,最大30MIPS工作,27个中断源,三个外部中断源,每一个中断具有8个用户可选择的中断优先级,4个处理器异常和软件陷阱。
电机控制PWM模块特性:6个PWM输出通道,4个占空比发生器,具备4种工作模式的专用时基,输出极性可由编程设定,用于互补模式的死区时间控制,手动输出控制,用于同步A/D转换的触发器。 基于DSC的异步电动机变频调速系统设计(3):http://www.youerw.com/zidonghua/lunwen_3393.html
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