直接转矩控制在异步电动机软起动中的应用研究

论文摘要

异步电动机在我国应用广泛，在我国工农业生活中占据着不可替代的地位。但异步电动机的起动时带来的问题则在其应用之初就一直受到关注。随着现代工矿企业对自动化生产的要求越来越高，传统的软起动控制方式显示出了它的先天性不足。而直接转矩控制作为最新的电动机控制理论，其在软起动中的应用也一定会有不俗的表现。本文阐述了异步电动机的起动原理，总结了目前工矿企业生产中仍在广泛使用的控制方法，并将直接转矩控制这种新型控制方法运用到异步电动机软起动中。搭建了电压斜坡软起动和直接转矩控制软起动模型，通过和这种传统控制方式的比较发现，直接转矩控制软起动不仅可以有效的抑制转矩脉动保护拖动设备，而且转矩提升迅速、转速平稳上升，可以说在动静态性能上都要优于电压斜坡起动，这对以后发展重载软起动和大功率软起动器也是一种启发。在文章最后设计了基于DSP2812芯片的软起动控制器的硬件电路和软件流程，并对其中的一些模块进行了测试。

论文目录

• 致谢
• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 异步电动机软起动器的研究背景和意义
• 1.2 异步电动机软起动技术的发展现状
• 1.2.1 国外发展现状
• 1.2.2 国内研究现状
• 1.3 本文主要研究内容
• 2 异步电动机软起动控制原理
• 2.1 异步电动机的数学模型
• 2.1.1 异步电动机的等效电路
• 2.1.2 异步电动机的数学模型
• 2.2 异步电动机起动方式
• 2.2.1 传统起动方式
• 2.2.2 现代起动方式
• 2.3 异步电动机软起动器的工作原理
• 2.3.1 晶闸管调压电路原理
• 2.3.2 软起动器工作原理
• 2.3.3 现代软起动器控制方式
• 3 软起动器直接转矩控制系统的设计与仿真
• 3.1 直接转矩控制技术的产生
• 3.2 转矩和磁链观测模型
• 3.3 直接转矩控制策略
• 3.3.1 模糊控制器的设计
• 3.3.2 模糊自适应 PID 控制器的设计
• 3.4 异步电动机软起动仿真
• 3.4.1 电压斜坡软起动仿真
• 3.4.2 直接转矩控制软起动仿真
• 4 软起动器系统的硬件设计
• 4.1 硬件系统结构
• 4.2 主电路的设计
• 4.3 软起动器硬件电路设计
• 4.3.1 主控芯片的选择
• 4.3.2 电流信号检测
• 4.3.3 电压信号检测
• 4.3.4 续流角检测
• 4.3.5 触发脉冲输出电路
• 4.3.6 保护电路
• 4.4 系统抗干扰措施
• 5 软起动器软件设计
• 5.1 系统软件开发环境
• 5.2 系统总体程序设计
• 5.3 初始化程序设计
• 5.4 信号采集及处理程序
• 5.4.1 功率因数角计算子程序
• 5.4.2 电压信号检测
• 5.5 PID 限流控制
• 结论
• 参考文献
• 附录 A 软起动器样机
• 作者简历
• 学位论文数据集