矿井提升机变频调速系统的研究

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1、黑龙江科技学院硕士学位论文矿井提升机变频调速系统的研究姓名：包西平申请学位级别：硕士专业：电力电子与电力传动指导教师：杨庆江20070601黑龙江科技学院硕士学位论文摘要针对各煤矿提升机调速系统的现状，研究了基于DSP控制的矿井提升机变频调速系统。该系统是以DSP(数字信号处理器)TMS320F2812为核心的双PWM变频调速系统，解决了传统的提升机调速系统存在的精度低、调试复杂以及维修困难等问题，达到推动生产技术进步，提高矿井交流提升机控制系统自动化水平的目的。本文所提出的双PWM变频调速系统，基于交．直．交结构．采用PWM可控整流，具有实现网侧电流接近正弦波

2、。网侧功率因数近似为l，较快的动态响应，电能双向传输等诸多优点，真正实现了节能调速和“绿色环保”的高度结合。推导了三相PWM整流器的数学模型，并给出了基于模型的控制方法；接着对如何选择主电路的参数，如交流侧电感、直流输出电压、直流侧滤波电容，也进行了细致的研究；接着又讨论了异步电机的矢量控制理论，提出了采用间接转子磁场定向的矢量控制方式；最后分析了$X,'PWM的原理、控制算法及DSP实现。设计了双PWM变频调速系统的硬件电路，主要包括主电路、控制电路、外围电路等。主电路采用电压型交．直．交电路结构：控制电路由电压、电流、转速检测电路，DSP与上位机通讯电路，故

3、障保护电路等组成；应用TM$320F2812为控制核心，充分发挥运行速度快、运算能力强、编程灵活的特点，用软件实现了整流器的电压、电流双闭环控制：逆变器的转速、电流双闭环控制；DSP与PC机通讯程序设计、故障中断处理程序设计等功能。该DSP控制的变频调速系统与传统的模拟型提升机调速系统相比，具有控制灵活、功率因数高、回馈节能、谐波污染小、维护方便、成本低等特点。仿真表明本文研究的变频调速系统是成功的。该系统具有优良的动态特性和抗干扰特性，基于产生异步电机圆形磁场的SVPWM控制，减少了电机的转矩脉动和铁损，利用DSP芯片TMS320F2812的强大运算能力和快速

4、实时处理能力，可使变频器中复杂的控制算法更加容易编程实现，完全可以实现异步电动机高性能控制，该变频调速系统的研制为今后开发更高性能的提升机变频调速系统奠定了良好的基础。关键词：双PWM变频调速：矢量控制；PWM整流器：逆变器：数字信号处理器(DSP)；电压空间矢量(SVPWM)；矿井提升机黑龙江科技学院硕士学位论文AbstractAccordingtothepresentsituationofcoalmineelevatorspeedregulationsystem，variablefrequencyspeedregulationsystemhasstudied

5、basedonDSP．ThissystembasedonDSP(digitalsignalprocessor)ofTMS320F2812isDual·PWMvariablefrequencyspeedregulationsystem，triestosolvemanyproblemswhichexistinthetraditionalcoalmineelevatorspeedregulationsystem，suchaslowprecision，complexdebugging，servicedifficultyandSOon，promotingtheproduc

6、tionoftechnicalprogressandenhancingtheautomatedlevelgoalofmineACelevatorcontrolsystem．Dual-PWMvariablefrequencyspeedregulationsystemwhichbeputforwardinthispaperisbasedonAC-DC—ACconfiguration．ThesystemadoptsPWMcontrollablerectifier,ithasseveraladvantagessuchasitsac—sidecurrentlikesine

7、—waveapproximately，ac—sidepowerfactoriscloseto1，quickerdynamicresponse．bidirectionalpowertransmit，alltheserealizeenergy—conservationspeedregulationwithhighcombinationof”greenenvironmentalprotection”really．Thethree—phasePWMrectifiermathematicalmodelisderived，andthecontrolmethodbasedon

8、mathematical