双馈调速系统的超同步运行控制研究

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1、．华中科技大学硕士学位论文摘要双馈调速系统是异步电动机转子侧的调速方案，具有变频装置容量小；电压低；功率因数可调节；改造费用低等优点。它可用于解决我国洪涝灾害中泵站电机转速不能提高，导致水泵扬程不够，不能正常开机排涝的问题。正逐步成为适合我国国情的泵站电机调速解决方案。本文深入研究了双馈调速系统中的超同步调速原理，分析并给出了双馈调速异步电动机按照定子磁场定向的数学模型。根据用户提出的要求，设计了以三相零式交一交变频器为主体结构的变频装置；采用了INTEL的16位单片机80C196KC搭配外围扩展芯片PSD813F1的硬件控制系统结构；在控制策略上，采用先进的矢量控制技术使整个调速

2、系统的性能得到提升。针对系统调试过程中出现的问题，专门设计了同步信号所使用的三阶带通滤波器，使输出波形基本无相移；以及保证交～交变频器以无环流方式工作所必需的电流过零检测电路，使整个系统的稳定性、可靠性增强。本文设计的双馈调速系统在nKW异步电动机带风机负载的环境下进行了运行实验，论文中给出了试验波形，结果证明本文提出的设计方案是正确的。本设计是我国第一个用于泵站电机双馈调速的工业性试验装置，为我国的泵站电机调速改造探索了一条新的道路，并为后续研究积累了一定的经验，具有重要的理论和实践价值。关键词：双馈调速系统交一交变频器矢量控制华中科技大学硕士学位论文AbstractDoubly

3、—fedvariablespeedsystem(DVSS)isaprojectbeingappliedtoadjustinductionmotor’Sspeedviatheconverterconnectedtotherotorofthemachine．Ithasmanyadvantagessuchassmallcapacity，lowvoltage，adjustablepowerfactor，lowpriceoftechnicalreconstructionandSOon．DVSScanthereforebeutilizedtOdealwiththeprobleminChina，

4、thespeedofpumpingstation’Smotorcannotbeincreasedenoughtosufferingfromheavilyflood．ngraduallybecomesapossiblesolutionofincreasingthespeedofpumpingstation’SmotorinChina．ThispaperintroducestheprincipleofDVSSatabovesynchronizationspeedandalsoanalysesanddevelopsthestatormagneticfielddirectionalmath

5、ematicsmodelofDVSS．Tosarisfytheuser，wedesignathree—phasethree—pulseAC·ACconveaer，usingINTEL16bitMCU，80C196KC，andPSD813F1chipinhardwarestructure。Inaddition，vectorcontroltechnologyisusedasourstrategytoenhancetheperformanceofentiresystem．Especially，wedesignathree-orderbandfilterusedindealingwiths

6、ynchronizationsignalandthecurrentzerotestingcircuitpreventingtheconverterfromshorttoimprovethestabilityandreliabilityofsystem．Basingon1IKWasynchronousmotorloadingafan，weconductanexperimentaboutDVSSandsucceedintheentiresystem．TheDVSSwedesignedisthefirstdeviceusedinfieldexperiment．Theresearchgiv

7、esanewsolutionoftheabovementionedproblemandpreparessomeknowledgeforlaterwork．Ithasgreatvalueintheoryandpractice．Keywords：Doubly-·fedVariableSpeedSystemAC-ACconvertervectorcontrolII独创性声明本人声明所黧交的学位论文是我个入在导师指导下进行的研究工作及取褥的硬究成累。尽我联翘，豫文中已经橱硬萼