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基于DSP的三相异步电动机变频调速系统研究与设计
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2015-05-31
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电机节能问题一直是广大学者研究的热点，在电机节能技术中最受瞩目的是变频调速技术。本文研究一种基于数字信号处理器（DSP）的三相异步电动机变频调速系统。论文首先阐述三相异步电动机的脉宽调制技术和矢量控制原理。脉宽调制技术中重点分析正弦波脉宽调制技术（SPWM）和电压空间矢量脉宽调制技术（SVPWM）的基本原理和控制算法。矢量控制思想是将异步电机模拟成直流电机，通过坐标变换，将定子电流矢量分解为按转子磁场定向的两个直流分量，实现磁通和转矩的解耦控制。论文用 Matlab/Simulink 软件对三相异步电动机矢量控制系统进行仿真研究，并在此基础上对矢量控制变频调速系统进行硬件和软件设计。在硬件设计方面，系统以 TI 公司的 TMS320LF2407A DSP 芯片为控制电路核心，以三菱公司智能功率模块（IPM）PM25RSB-120 为主电路核心，对三相交流整流滤波电路、IPM 驱动和保护电路、相电流检测电路、转速检测电路、显示电路以及 DSP 与 PC 机通信电路等模块进行设计。在软件设计方面，本文用汇编语言编写基于 TMS320LF2407A DSP 的三相异步电动机矢量控制程序，整个矢量控制程序由主程序和中断服务子程序组成。最后构建三相异步电动机变频调速实验装置，在该装置上进行变频调速实验研究。实验结果表明用 SVPWM 技术和矢量控制技术可以成功实现三相异步电动机变频调速功能。采用矢量控制技术后，系统稳态精度高，动态调节时间短、超调量小、抗扰能力强。该变频调速系统的研究与设计为今后开发更高性能的变频调速系统创造了条件。
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