专用变频器的研究、实现及性能测试.pdf

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1、厦门大学硕士学位论文空压机专用变频器的研究、实现及性能测试姓名：洪春苗申请学位级别：硕士专业：检测技术与自动化装置指导教师：彭侠夫20090501摘要空气压缩机(简称空压机)是一种用来压缩气体提高气体压力或输送气体的机械。传统的空压机控制方式存在效率低、耗电量大、供气压力不稳定等缺点。改变空压机控制方式，提高空压机的效率，降低能耗具有十分重要的意义。本文以漳州市旭铎机械有限公司和厦门大学合作的“空压机配套变频调速控制系统”为项目背景，设计和开发了一套空压机专用的变频器，取代了传统的控制方式，取得了良好的节能效果。本文首先由异步电动机变频调速运行的原理推出变压变

2、频(wVF)的控制方式，由此引出两种常用的PwM控制方式一SP删、SVPwM，并对其进行分析。其次，研究了两种优化模式一准优化SPWM、开关损耗优化SVPwM，并指出其优点。再次，对死区时间的影响进行深入的分析。接着，给出了以87C196MC为核心的变频调速控制系统。在软件设计方面，给出了系统软件的主要流程图。最后，在变频器上分别实现以上两种优化PwM方式。经过对这两种PwM方式下的输出电压、电流及其频谱的分析，得出开关损耗优化SVP珊I是较优的控制方法，它具有器件开关损耗小、电流谐波含量少、电机谐波损耗低以及转矩脉动小等一系列优点。实验结果验证了系统运行的可

3、靠性及开关损耗优化SVPw~I策略的可行性。关键字：空气压缩机；变频调速；准优化SPwM；开关损耗优化SVP州AbstractTheaircompressorisonekindofequipmentsthatcarltransformmechanicalenergyintogaseousenergyforincreasingtheairpressureortransportingthegaseousenergy．Thetraditionalcontrolhasdisadvantages，suchaslowefficiency,largeelectricityc

4、onsumption，andinstableairpressure．Soitisveryimportanttochangethecontrolmode，improvetheefficiencyforsavingenergy．Basedontheprojectoffrequencyconversiontimingcontrolsystemfortheair-compressorcooperatedbetweenXiamenUniversityandZhangzhouXuduoMachineCO．，LTD，Aspecialinverterforaircompres

5、sorhasbeendeveloped，replacethetraditionalcontrolmode，andgetgoodenergysavingeffect．ThisthesisgetVWFcontrolmodefromthetheoryoffrequencyconversiontimingoperationofinductionmotor．ThendescribeandanalyzetwocommonPWMcontrolmode----SPWMandSVPWM．Secondly,researchtwooptimizedmode，normaloptimi

6、zedSPWMandswitchinglossminimizingSVPWM，andpointouttheiradvantages．Withthestudyabove，thefrequencyconversiontimingcontrolsystembasedon87C196MCispresented．Themainsoftwareflowchartisproposed．Finally,realizethetwooptimizedmodeonthecontrolsystem．Afteranalyzingthewaveformandspectrumofoutpu

7、tvoltageandoutputcurrent,theconclusionthattheswitchinglossminimizingSVPWMisthebettermodeCanbemade．Rhastheadvantagesoflowswitchingloss，lowCUlTentharmonic，lowharmonicloss，andlowtorqueripple．TheexperimentprovedthereliabilityofthesystemandthefeasibilityoftheswitchinglossminimizingSVPWM．

8、Keywords：Aircompres