第1讲 交流调速系统概述-2011.ppt

* 1、他控变频同步电动机调速系统 转速开环恒压频比控制的同步电动机群调速系统 (1)由交-直-交电流型负载换流变压变频器供电的同步电动机调速系统 (2)由交-交变压变频器供电的大型低速同步电动机调速系统. * 2、自控变频同步电动机调速系统 基本结构与原理 梯形波永磁同步电动机（无刷直流电动机）的自控变频调速系统 正弦波永磁同步电动机的自控变频调速系统 BQ－转子位置检测器 MS－同步电动机 UI－逆变器 控制UI输入电压就控制了MS的转速 * 课下作业题 交流调速系统的调速方法有哪些？ 根据电动机转差功率的去向，交流调速系统可分成哪几类？并将调速方法分类 * * 研制IGBT、FRD及PEBB关键技术，中高压百MVA级链式及多电平变流器，电能质量复合控制技术，分布式供能系统高压变流器及软开关技术，铁路同相供电，机车牵引变流器，城市轨道牵引传动系统及能馈式牵引供电等。 “十一五”国家科技支撑计划重点项目 《电力电子关键器件及重大装备研制》 * 2、微电子学计算机技术的发展 微处理器（Microprocessor，简称μP）于1974年进入工业设计并带来了极大的震憾，对电力电子而言，它代表了微电子与电力电子的结合，使电力电子的二次革命正式开始。数字信号处理器（Digital Signal Processor，简称DSP）单片控制器由使用单片微处理器的8位→16位→32位双微处理器→单片数字信号处理器16位→32位双数字信号处理器。 * 3、信息技术 工业通讯技术进入现场信号连接领域－现场总线 计算机技术进入PLC控制领域 －基于PC的控制器 以太网技术进入工业管理领域 －工业网络系统 * 在工业控制系统中的信号的连接采用串联传输方法 ： 现场总线 * 传动技术发展趋势 智能型传动 控制系統 Chip－IPM HYBRID IPM IPEM ASIPM Wire-Link 电缆 Optical-Fibre Link 光缆 Field Bus 现场总线 V/F Control Auto-Tuning 自整定 Sensor-less Control 无传感器控制 Field-Oriented Control 磁场定向控制 Self-Diagnosis 自诊断 * 高性能传动控制技术的演变 通用传动 控制技术 高性能传动 与一体化控制技術 智能控制与 電力電子系统集成 智能控制与 电力电子系统集成 1993 2000 2005 2010 * 二、变频调速中的关键控制技术 针对交流电动机这样一个非线性、多变量、强耦合的控制对象，为实现其调速系统的有效控制，获得优异的动态性能，现代控制理论与电机控制技术相结合，涌现出许多先进的控制方法： 2、无速度传感器矢量控制技术 1、矢量控制技术 3、直接转矩控制技术 4、PWM控制技术 5、数字化控制技术 6、高压变频调速技术 7、先进的控制理论 变结构控制 自适应控制 精确反馈线性化控制 反步法 自抗扰控制 智能控制 * 转速闭环控制需要转速反馈信号，高性能系统一般都用光电码盘，如果能取消光电码盘而保持良好的控制性能，显然会大受欢迎。 高性能的通用变频器都希望采用无速度传感器控制，通过容易测量的定子电压和电流信号间接求得转速。 （2）无速度传感器控制 * 常用的方法 1.从电机模型推导转速方程，计算转速。 2.用电机模型计算转差频率，进行补偿。 3.按模型参考自适应理论，选择参考模型和可调整模型，同时辨识转速和转子磁链。 4.利用其它辨识或估计方法求得转速。 5.利用电机的齿谐波电势计算转速。 第1、2类方法比较实用 * 无速度传感器控制存在的问题 1.计算和辨识的精度不高,动态转速准确度有限。 2.实用的无速度传感器调速系统只能实现一般的动态性能，高精度的调速范围有限。 已有若干品种无速度传感器的高性能通用变频器问世，但研究工作仍在继续。 * 7.1.非线性系统精确线性化解耦控制： 理论分析证明：按转子磁链定向的矢量控制系统是非线性系统精确线性化解耦控制的一类实现 7.2.非线性