雙饋電機直接轉矩DSP控制

電子通信論文編號:TX134  字數:19894,頁數:56 

目    錄
摘    要  I
Abstract   II
第1章 概述  1
1.1雙饋電機   1
1.1.2雙饋電機的發展狀況   1
1.1.2雙饋電機的技術優勢及工業應用前景  1
1.2異步電機調速系統的發展概況  2
1.2.1控制策略的發展  2
1.2.2微處理器的發展   3
第2章 雙饋電機直接轉矩控制  5
2.2雙饋電機的工作原理及發電能量流動關系   5
2.1.1雙饋電機的工作原理   5
2.2.2雙饋風力發電機能量流動關系   6
2.3雙饋電機直接轉矩控制原理  9
2.3.1直接轉矩控制原理  9
2.3.2感應電機的數學模型  10
2.3.3坐標變換原理  14
2.3.4雙饋電機直接轉矩控制原理   15
第3章 基于TMS320F2408的系統硬件設計   20
3.1系統的硬件結構   20
3.2 TMS320F2812的簡介  21
3.2.1事件管理器模塊(EV)   21
3.2.2 A/D轉換模塊(ADC  23
3.2.3串行接口模塊(SCI&SPI 24
3.3主回路設計   24
3.4IPM模塊和驅動電路   25
3.4.1IPM故障保護電路   28
3.4.2IPM電源設計   29
3.5采樣電路   30
3.5.1母線電壓采樣電路設計   30
3.5.2電流采樣電路設計  32
3.5.3轉速檢測   34
3.6串行通信接口   36
3.7復位電路   37
3.8 時鐘電路   38
3.9DSP輔助電源設計   38
第4章 變頻器的使用及Matlab仿真分析  40
4.1 變頻器的使用實驗   40
4.1.1MICROMASTER Vector系列變頻器基本操作  41
4.1.2變頻器調速  42
4.1.3 試驗遇到的故障及排除方法  42
4.2雙饋電機Matlab能流仿真分析  42
4.2.1雙饋電機Matlab仿真模型  42
4.2.2Matlab仿真波形圖  43
第5章 結論   46
參 考 文 獻  47
致       謝   49

摘    要
感應電機的雙饋調速系統具有調速性能好、低諧波污染、可靠性高及造價低廉等優點，特別適合于高電壓、大功率且調速范圍不大的場合，尤其適用于風機、泵類負載。直接轉矩控制是80年代中后期發展起來的新型電機調速方法，是繼矢量變換控制技術之后，且與之并行發展的一種新型的高性能的交流調速傳動的控制技術。把直接轉矩控制思想應用于雙饋調速領域，有著重要的研究意義。
本論文從雙饋電機基本工作原理出發，建立了感應電機的數學模型；分析雙饋電機調速的特點和雙饋電機的能流特點。引入直接轉矩控制技術，進行坐標變換，得出雙饋電機同步坐標系上的數學模型。用Matlab建立雙饋電機仿真模型，對雙饋電機性能進行分析。
實現了基于DSP異步交流調速實驗硬件平臺的搭建，該平臺主要是由數字信號處理器TMS320F2812為核心的控制電路，設計了逆變驅動電路IPM和觸發電路；結合DSP的特點和設計要求設計了電流檢測，母線直流電壓檢測和轉速檢測電路；通信部分采用串行通信接口；并設計了復位電路，輔助電源電路和時鐘電路等外部硬件設計。
在以上理論分析的基礎上，使用Matlab對本文提出的雙饋電機進行了仿真研究，仿真分析結果驗證了所提出的方法在原理上是正確的。

關鍵詞：雙饋電機；直接轉矩控制；DSP；Matlab
Abstract
The doubly fed induction machines speed adjustment system has the advantage of good speed adjusting behavior，low harmonic Pollution，high reliability and cheap productive price. Due to these characteristics，it is especially suitable for those situations with high voltage level，High Power and not large speed adjustment range，such as wind machines and pump load. Direct Torque Control (DTC) which was developed rapidly in the middle of 1980’s has been applied to many occasions up to now .It will be very important to apply the idea of DTC to the doubly fed Induction machines speed adjustment.
From the basic principle of the double-fed machine the paper analyses the character of the speed system. Analyze characters of the speed control and the energy flow of the double feedback motor. By the DCT and the coordinate transformation, we present the mathematical modle on the synchronous coordinate. Using the Matlab presents the simulation model of the double-fed machine and analyses the startup character of the double-fed machine.
The DTC experiment hardware system based on DSP is constructed, which is composed with two main parts, the controlling circuit (TMS320F2812) and the inverter circuit (IGBT)IPM driving circuit and trigger circuit. Combine DSP characters designs current detection; DC voltage detection; speed detection; design of serial communication interface and reset circuit, clock circuit, auxiliary power supply and so on.
In the basis of theoretical analysis,Matlab is used to do simulation research of the designed the doubly fed induction machines.The simulation results show that the scheme is correct principle.

Keywords: the double-fed machine;DTC;DSP;Matlab