交流伺服能量回饋技術(shù)研究.pdf

1、傳統(tǒng)交流伺服驅(qū)動的前端電源采用二極管不控整流器,能量的單向流動性使交流伺服電機(jī)的再生能量無法回饋到電網(wǎng),只能通過制動電阻以熱能形式釋放,嚴(yán)重降低了能源的利用效率。因此,提高交流伺服驅(qū)動的能源利用效率是一個(gè)重要的課題。針對PWM全控整流器,具有能量雙向流動、直流母線電壓可調(diào)、輸入電流正弦化和功率因素可調(diào)等特點(diǎn),本文研究了一種PWM全控整流器的交流伺服能量回饋系統(tǒng),論文的主要研究內(nèi)容有:
　　以電壓型PWM整流器作為能量回饋裝置,對能

2、量回饋系統(tǒng)的工作狀態(tài)進(jìn)行分析,研究了能量雙向流動的運(yùn)行特性,進(jìn)一步分析能量回饋系統(tǒng)主電路的線性運(yùn)行區(qū)域,并建立了能量回饋系統(tǒng)在不同坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型。
　　研究了有電網(wǎng)電壓傳感器和無電網(wǎng)電壓傳感器兩種工況下的能量回饋控制技術(shù)。對于有電網(wǎng)電壓傳感器的能量回饋系統(tǒng),研究了基于傳遞函數(shù)的dq同步鎖相環(huán)技術(shù),以獲得電網(wǎng)電壓相位用于電流完全解耦控制,研究了控制參數(shù)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則。對于無電網(wǎng)電壓傳感器的能量回饋系統(tǒng),研究了虛擬磁鏈觀測方法和直接功

3、率控制方法,重點(diǎn)解決了數(shù)字積分計(jì)算的初值問題和不定頻直接功率控制問題。為了驗(yàn)證這兩種控制策略,在Matlab/Simulink下,利用Sim Power Systems電力系統(tǒng)庫,建立交流伺服能量回饋系統(tǒng)仿真模型,對能量回饋系統(tǒng)進(jìn)行仿真并對結(jié)果進(jìn)行分析。
　　以TI公司的TMS320F28335為控制核心,開發(fā)了交流伺服能量回饋系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺,實(shí)現(xiàn)驅(qū)動系統(tǒng)和回饋系統(tǒng)的整合。通過模擬交流伺服電機(jī)制動工況,驗(yàn)證了能量回饋系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)高功率因