電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)及其功率器件的工藝設(shè)計(jì)研究.pdf

1、電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)主要由電機(jī)本體、功率驅(qū)動(dòng)電路、控制單元等組成。一套性能良好的驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng),可以在某種程度上彌補(bǔ)電機(jī)性能的不足。為了提高步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)調(diào)速和定位精度、改善步進(jìn)現(xiàn)象及解決雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的并網(wǎng)和低電壓穿越的等問題,本論文的研究?jī)?nèi)容主要圍繞步進(jìn)電機(jī)控制技術(shù)、雙饋電機(jī)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)勵(lì)磁控制和低電壓穿越技術(shù)、驅(qū)動(dòng)控制器中高壓功率器件工藝的理論分析和應(yīng)用研究,取得了一些的研究成果。論文的創(chuàng)新之處在于:
　　 (1)、在步

2、進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)中,研究了步進(jìn)電機(jī)模糊遺傳自適應(yīng)PID控制器,采用模糊自適應(yīng)整定PID參數(shù)、遺傳算法整定PID初始參數(shù),從而使系統(tǒng)速度響應(yīng)曲線具有較小的超調(diào)量,起動(dòng)速度快,受負(fù)載擾動(dòng)時(shí),系統(tǒng)恢復(fù)穩(wěn)定時(shí)間短,抗負(fù)載突加能力強(qiáng)。提出了步進(jìn)電機(jī)計(jì)算動(dòng)詞PID控制器,仿真和實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,系統(tǒng)具有動(dòng)態(tài)響應(yīng)快,系統(tǒng)運(yùn)算時(shí)間短,控制過程較為簡(jiǎn)單。提出了混合微步PWM驅(qū)動(dòng)控制技術(shù),解決步進(jìn)電機(jī)運(yùn)行過程中存在步進(jìn)現(xiàn)象、步距角較大、在低速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)易產(chǎn)生振動(dòng)

3、、轉(zhuǎn)速不夠平穩(wěn)及運(yùn)行發(fā)生振蕩的問題。仿真結(jié)果表明,步進(jìn)電機(jī)繞組電流正弦度好,轉(zhuǎn)子位置波形平滑,改善步進(jìn)現(xiàn)象,從而抑制了步進(jìn)電機(jī)的振蕩。
　　 (2)、建立了雙饋電機(jī)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型,研究了雙矢量PWM控制方法。分析網(wǎng)側(cè)變換器PWM控制方法和機(jī)側(cè)變換器定子磁場(chǎng)定向控制方法,實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)并網(wǎng)過程幾乎沒有任何沖擊,進(jìn)入穩(wěn)態(tài)過程較快,定子側(cè)電流、電壓穩(wěn)態(tài)時(shí)均為正弦波,雙饋發(fā)電機(jī)注入電網(wǎng)諧波電流基本為零。提出了基于定子繞組有源低電壓穿越保

4、護(hù)電路,該方法可以很好地限制轉(zhuǎn)子繞組的過電流情況,并提供了在電網(wǎng)電壓跌落期間保持正常的運(yùn)行所需穩(wěn)定的直流母線電壓;同時(shí)雙饋電機(jī)向系統(tǒng)進(jìn)行無功功率補(bǔ)償,直到電網(wǎng)電壓的恢復(fù)。
　　 (3)、研究了新型的SJ-IGBT器件結(jié)構(gòu)的特點(diǎn),把超結(jié)理論運(yùn)用在高壓功率IGBT器件上,解決了器件耐壓與導(dǎo)通電阻之間“硅限”的問題,在相同的結(jié)構(gòu)參數(shù),同樣的擊穿電壓情況下,SJ-IGBT的導(dǎo)通電阻比傳統(tǒng)的IGBT導(dǎo)通電阻大大減小。
　　 本文所