六脉波双变量交交变频调速系统最佳压频比控制策略研究

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1、全日制硕士学位论文六脉波双变量交交变频调速系统最佳压频比控制策略研究申请人姓名：陈鑫指导教师：杜庆楠学位类别：工学硕士专业名称：电气工程研究方向：电气工程河南理工大学电气工程与自动化学院二○一五年六月河南理工大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文：六脉波双变量交交变频调速系统最佳压频比控制策略研究，是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。论文中除了特别加以标注和致谢的地方外，不包含任何其他个人或集体已经公开发表或撰写过的研究成果。其他同志对本研究的启发和所做的贡献均已在论文中作了明确的声明并表示了谢意。本人愿意

2、承担因本学位论文引发的一切相关责任。学位论文作者签名:年月日河南理工大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者及导师完全了解河南理工大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留和向有关部门、机构或单位送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅，允许将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索和传播，允许采用任何方式公布论文内容，并可以采用影印、缩印、扫描或其他手段保存、汇编、出版本学位论文。保密的学位论文在解密后适用本授权书。学位论文作者签名：导师签名：年月日年月日中图分类号：TM921.2密级：公开UDC：621.3单位

3、代码：10460六脉波双变量交交变频调速系统最佳压频比控制策略研究ResearchontheBestV/FControlStrategyofSix-waveBi-variantsAC-ACFrequencyConversionSpeedRegulationSystem申请人姓名陈鑫学位类别工学硕士专业名称电气工程研究方向电气工程导师杜庆楠职称教授提交日期2015年6月2日答辩日期2015年6月7日河南理工大学致谢时光荏苒，岁月如梭，在河南理工大学三年的求知和生活即将划上句号，回首研究生的学习和生活，我获益良多。导师的授业解惑，不仅使我打

4、下了坚实的理论基础，更是让我学会了如何进行理论研究。在这里，我由衷的感谢河南理工大学，电气学院和老师们的培养，尤其是导师杜庆楠教授的栽培和谆谆教导。杜老师学术水平深厚，教学严谨，尤其注重对学生的开导性和启发性学习，注重培养学生的思考能力和动手能力，对我自身能力的提高起到了不可替代的作用，再一次谢谢杜老师。同时我也要深深的感谢乔美英老师对我的帮助和指导，乔老师学术水平扎实，专业精湛，待人和蔼，我每次的疑惑和难题都能得到乔老师及时的解决和指导，在此我要对乔老师表示诚挚的感谢。另外，也要感谢冯高明老师，谭兴国老师对我的帮助和指导。感谢我的父母

5、，家人和亲戚对我不遗余力的无私帮助和支持。感谢我的朋友们，同学们对我的鼓励和帮助。在此也要感谢师兄，师弟们的帮助。最后，感谢各位教授专家在百忙之中详细的审阅论文，衷心期待能得到各位的指导和帮助！摘要异步电动机带载运行时，特别是轻载运行时，为了保持电机的磁通恒定不变，传统上采用的电压频率协调控制方式是恒压频比控制。但恒压频比控制更多是从电机自身来考虑问题的，没有考虑电机具体的工作条件，比如负载特性，电压等级等，没有使交交变频器与异步电动机的工作状况更好的进行匹配，致使异步电动机的力能指标，比如功率因数和效率并没有达到最优，没有实现节能的目

6、的。因此，本文提出了最佳压频比控制策略，并结合交交变频器在线实时连续变频控制算法使电机始终运行在综合力能指标较高的经济状态。首先，在传统的用余弦交点法离线计算触发时刻，以查表方式实现对晶闸管脉冲触发的基础上，提出了基于双变量控制理论的交交变频器在线实时连续变频控制策略，圆满的解决了晶闸管脉冲触发时刻实时计算的问题，实现了交交变频器输出频率的实时连续变化。其次，构建了Matlab仿真模型，分别对同一电机在不同频率下带负载时的情况以及不同电机带负载时的情况进行了对比仿真研究。通过大量的仿真总结出了电机的效率和功率因数随压频比变化的一般规律，

7、找到了使电机的综合力能指标最优的最佳压频比值。最后，通过具体的实验，验证了仿真结论，并结合交交变频器在线实时连续变频控制策略实现了最佳压频比在线连续变频，使异步电动机始终以较高的力能指标经济运行。关键词：双变量；在线连续；效率；功率因数；力能指标；最佳压频比IAbstractWhentheinductionmotorwithloadoperation,particularlylightload,inordertokeepthemotorfluxconstant,ingeneral,thevoltagefrequencycoordinat

8、ioncontrolmodeistheconstantV/F.ButthecontrolmodeoftheconstantV/Ftoconsiderissuesmorefromthemotoritself,