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运动控制系统实验报告
运动控制系统实验报告
姓名：杜文划
学号：912058200102
同组人：杜文坚，周文活，黎霸俊
异步电动机SPWM与电压空间矢量变频调速系统
实验目的
通过实验掌握异步电动机变压变频调速系统的组成与工作原理。
加深理解用单片机通过软件生成SPWM波形的工作原理特点。以及不同不同调制方式对系统性能的影响。
熟悉电压空间矢量控制的原理与特点。
掌握异步电动机变压变频调速系统的调试方法。
实验过程
一、采用SPWM方式调制
同步调制
30HZ下
电机气隙磁通分量波形如下示： 电机气隙磁通轨迹如下：
定子电流波形如下示： IGBT两端波形如下示:
定子端电压波形如下示：
50HZ下
电机气隙磁通分量波形如下示： 电机气隙磁通轨迹如下：
定子电流波形如下示： IGBT两端波形如下示：
定子端电压波形如下示：
波形分析：
电机气隙磁通两相绕组之间相差约60°。
电机磁通轨迹50Hz时更接近圆形。
对定子电流：30Hz时和50Hz时呈正弦波，但其中有很多的高频分量。
IGBT的疏密程度反映了脉冲宽度调制的过程，越密表示频率越高。
定子电压呈正弦分布。
同步调制方式在50Hz比较好。
2、异步调制
30HZ下
电机气隙磁通分量波形如下示： 电机气隙磁通轨迹如下：
定子电流波形如下示： IGBT两端波形如下示：
定子端电压波形如下示：
50HZ下
电机气隙磁通分量波形如下示：电机气隙磁通轨迹如下：
定子电流波形如下示： IGBT两端波形如下示：
定子端电压波形如下示：
异步调制与同步调制想比，气隙磁通分量更接近正弦波，气隙磁通轨迹更接近圆形，此时30Hz比50Hz效果好些。
3、混合调制
混合调制在不同的输出频率段采用不同的载波比
10HZ下 ，载波比为100
电机气隙磁通分量波形如下示： 电机气隙磁通轨迹下：
定子电流波形如下示： IGBT两端波形如下示：
定子端电压波形如下示：
此时气隙磁通分量的波形十分光滑，基本没有高频分量，比之前的同步和异步的调制方式表现都好。
20HZ下，载波比为80
电机气隙磁通分量波形如下示： 电机气隙磁通轨迹如下:
定子电流波形如下示： IGBT两端波形如下示:
定子端电压波形如下示：
气隙磁通轨迹像是个椭圆，
30HZ下
电机气隙磁通分量波形如下示： 电机气隙磁通轨迹如下：
定子电流波形如下示： IGBT两端波形如下示：
定子端电压波形如下示：
混合调制在不同的输出频率内载波比不同，采用同步调制。当输出频率较低的时候，采用较高的载波比，在频率较高的时候采用较低的载波比，从而获得比同步和异步都要好的输出。
二、采用电压空间矢量控制
空间电压矢量控制是以三相波形整体生成效果为前提，以逼近电机气隙的理想圆形旋转磁场轨迹为目的，一次生成三相调制波形，以内切多边形逼近圆的方式进行控制的。
同步调制
30HZ下
电机气隙磁通分量波形如下示： 电机气隙磁通轨迹如下：
定子电流波形如下示： IGBT两端波形如下示：
定子端电压波形如下示：
50HZ下
电机气隙磁通分量波形如下示： 电机气隙磁通轨迹如下：
定子电流波形如下示： IGBT两端波形如下示：
定子端电压波形如下示：
异步调制
30HZ下
电机气隙磁通分量波形如下示： 电机气隙磁通轨迹如下：
定子电流波形如下示: IGBT两端波形如下示：
定子端电压波形如下示：
50HZ下
电机气隙磁通分量波形如下示： 电机气隙磁通轨迹如下：
定子电流波形如下示： IGBT两端波形如下示：
定子端电压波形如下示：
混合调制
10HZ下
电机气隙磁通分量波形如下示： 电机气隙磁通轨
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