垂直运动永磁直线同步电机控制系统的设计

来源 :太原理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:qrl307821498
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
直线电机直接驱动的运动设备,省略了机械转换机构,完全消除机械传动元件的速度和加速度的物理极限,具有长行程、低惯量、高精度、快响应和高速度等特征。永磁直线同步电机(PMLSM)与普通的直线异步电机相比,具有效率高、输出力矩大、体积小、易于控制等优点。永磁直线同步电机驱动的垂直提升系统是一种新型的无绳提升系统,它主要应用在高层建筑电梯和矿井提升系统两个方面。永磁直线同步电机伺服控制系统将是当前和今后直线电机发展应用的一个方向。 本文在深入研究垂直运动永磁直线同步电机(PMLSM)控制系统硬件电路及数字信号处理芯片工作原理的基础上,以TI公司推出的电机控制专用微处理器TMS320LF2407A数字信号处理器(DSP)为系统的控制核心,以智能功率模块(IPM)为逆变器开关器件,运用空间电压矢量脉宽调制(SVPWM)技术和PID调节原理及技术,根据确定的全数字永磁直线同步电机的矢量控制方案,以现有的实验设备及新的实验方法为基础,对控制永磁直线同步电机垂直提升系统的实验平台进行了研究开发。 本文论述了实验平台各部分的工作原理和参数计算,包括主回路、系统控制回路、系统部分保护电路。实验平台各部分的参数是根据实验室永磁直线同步电机参数计算的。 (1)主回路部分包括整流电路、滤波电路、逆变电路和功率器件驱动电路,分别用6R130G-120整流桥模块、电解电容电路、PM25RSB120智能功率模块(IPM)和IPM隔离驱动模块,实现了交流变换到直流、直流再逆变成频率和电压可调的交流。为减少电路中太多的布线引起的电磁干扰,实验中把IPM隔离驱动模块设计制作成了PCB板,对IPM隔离、控制的效果,直接影响变频器的性能,所以这部分是改善变频器性能的关键部分。 (2)控制回路部分以电机控制专用芯片TMS320LF2407A为核心,主要包括PC机通讯接口电路、仿真接口电路、位置检测电路、电流检测电路、电压检测电路。 (3)保护回路部分包括过压保护电路、限流起动电路、IPM功率器件保护电路,并对控制系统主回路、电源、印制电路板的设计进行了电磁兼容分析。 利用建立的SVPWM模型,先对PMLSM控制系统进行了开环仿真。最后基于实验室自制样机和控制器做了开环试验。试验结果表明,系统能够满足运行状态的要求,运行基本稳定。
其他文献
在无刷直流电机控制中,转子位置的检测至关重要。传统的无刷直流电机使用位置传感器检测转子位置,但是由于位置传感器带来的弊端日益明显,因此无位置传感器无刷直流电机控制方法
本文通过对荣华二采区10
期刊
我国电力系统发展存在地区间联系单薄、地区内联系复杂、承载功率季节性变化大、重载时传输功率接近传输上线等特点。以上特点的矛盾性使得在进行电网暂态安全相关计算时,只
随着化石燃料的日渐枯竭和环境污染的日益加重,能源的有效利用成为世界各国关注的重点。分布式发电系统能够有效提高能源利用率,而其中风力发电系统和光伏发电系统凭借其灵活互动、安全可靠、清洁环保的优势成为分布式发电系统的重要形式。但由于风光发电系统的输出功率具有很强的随机性,给电网的电能质量、能量管理和调度决策带来不利影响。本文立足于分布式发电系统的发展现状,对分布式发电系统的短期发电预测问题展开了研究。
随着电力系统的发展,国内电网呈现出规模大、超高压、互联性等特征的趋势。电网规模不断扩大、带来巨大经济效益的同时,为电力系统的安全运行埋下了隐患。电力系统动态安全域(DSR)相关理论为计及暂态安全性评估提供了新的解题思路。到目前为止,求解动态安全域超平面较为成熟的两种方法为拟合法和解析法,拟合法计算结果精确,但由于需要大量的临界功率注入点,计算速度慢;而解析法是基于一个临界注入点,快速求取安全域边界
本文主要围绕影响稳态强磁场高稳定度直流电源输出长期稳定度的三个关键因素——参考源的稳定度、负载电流检测单元的稳定度、以及比较放大环节电压的漂移而展歼论述。根据强
《国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要》在电机系统节能中指出:在煤炭等行业进行电动机拖动风机、水泵系统优化改造。矿井通风机作为量大面广的矿山耗能设备,长期处于“
学位
隔离型DC/DC变换器一直在向高频率、高效率及宽输出范围的方向发展,LLC电路由于其易实现软开关,适合高频化,同时效率也较高,但是LLC电路的输出电压范围较窄,使得其在需要宽输出范围的应用场合不适用。本文提出了一种针对全桥LLC电路的多模态控制方法,在低压低功率情况下采用移相控制,高压高功率情况下采用PFM控制,有效的拓宽了LLC的输出范围。本文首先介绍了全桥LLC电路在移相控制模式及变频控制模式
学位
随着计算机技术以及网络通信技术的发展,许多新技术在变电站系统中开始应用,变电站自动化系统得到了快速的发展。本论文主要就嵌入式Web Server在变电站自动化系统中的应用进行