交流變頻驅(qū)動系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用研究.pdf

1、交流變頻技術(shù)是近年來發(fā)展迅速的新技術(shù)，也是國家重點組織實施的資源節(jié)能綜合利用技術(shù)之一。在世界能源緊缺的今天，變頻調(diào)速技術(shù)的研究、推廣應(yīng)用有著重大現(xiàn)實意義和巨大社會、經(jīng)濟效益。研究各種高性能變頻控制策略與技術(shù)，將變頻技術(shù)提高到一個新水平成為國內(nèi)外傳動領(lǐng)域研究的熱點。如何在保持系統(tǒng)成本前提下最大限度地提高系統(tǒng)的性能和可靠性成為未來電機控制的主要目標(biāo)。本文以提高數(shù)字化交流變頻驅(qū)動系統(tǒng)的性能和可靠性為目標(biāo)，對諸如低速性能改善、調(diào)制策略、過電壓問

2、題等若干關(guān)鍵技術(shù)進行了較深入的理論分析與研究。 提高交流異步電機低速性能一直是一個難點問題，特別是在系統(tǒng)沒有速度編碼器下如何研究改善電機低速甚至零速的帶載能力和穩(wěn)速精度具有很大的挑戰(zhàn)性。本文在分析開環(huán)增強型低速性能改善方法的基礎(chǔ)上，比較了各種補償技術(shù)在實現(xiàn)中的優(yōu)勢和缺點，對基于非線性氣隙功率補償方法進行了深入研究，結(jié)合矢量控制和標(biāo)量控制的特點，給出最小限度的利用電機參數(shù)改善低速性能的補償方法。通過分析系統(tǒng)特征方程的極點軌跡揭示定

3、子電阻壓降補償以及低通濾波器對系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響。 逆變器的非線性特性對交流異步電機低速性能有重要影響。本文詳細(xì)分析了逆變器輸出的非線性特性及影響因素，重點對零電流夾斷現(xiàn)象及其機理進行深入的研究，針對電流過零區(qū)間的非線性畸變提出了利用定子電流解耦以及電流矢量角度區(qū)間線性化的補償方法。 理論分析了在電壓利用率、諧波畸變、開關(guān)損耗等性能指標(biāo)下的各種調(diào)制技術(shù)，特別對SVPWM 方法和DPWM1 方法進行了比較研究，得出在不同調(diào)制

4、深度下分段采用不同調(diào)制策略的優(yōu)化調(diào)制方法，為工程化實現(xiàn)提供理論依據(jù)。 從降低噪聲和減少電磁干擾角度出發(fā)對各種隨機PWM 技術(shù)進行了分析和比較，在此基礎(chǔ)上提出了一種零矢量－變延時的雙隨機PWM 調(diào)制策略，該方法在簡化數(shù)字化程序?qū)崿F(xiàn)的同時，在調(diào)制比較低時有著獨特的諧波頻譜特性。 電機端過電壓對系統(tǒng)的安全可靠運行產(chǎn)生很大的危害。本文對電機端過電壓機理進行了研究，建立了電纜的高頻數(shù)學(xué)模型、交流異步電機的高頻－低頻通用模型以及驅(qū)動