变频调速电梯原理设计

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1、大连理工大学硕士学位论文变频调速电梯原理设计姓名：王欧海申请学位级别：硕士专业：控制工程指导教师：刘华毅20080607大连理工大学专业学位硕士学位论文摘要电梯是现代都市中不可缺少的交通工具，而拖动系统性能的好坏直接影响到整个电梯系统的性能。因而拖动系统是电梯的核心部分。VVVF有着调速范围宽、调速平滑性好等一系列优点，故而本设计采用了VVVF调速系统，以8051单片机为控制核心，随时从EPROM中读取速度给定值，使其给定满足理想的电梯速度曲线(抛物线一直线综合型)，并在单片机内实现电流和速度的PI调节，以达到电梯的“快、稳、准"的要求。速度给定采样时间

2、为50ms，而电流反馈采样时间定为2ms，速度反馈采样时间定为10ms，单片机随时根据电流或速度的反馈值进行PI运算，修改其输出值，保证最终电动机的速度能够跟随给定值。VVVF调速系统采用交一直一交的方式，整流部分采用不可控整流二极管整流，这样可以保证直流部分电压的基本恒定，而逆变部分采用SPWM(正弦波脉宽调制)的方法同时改变电压的幅值和频率。本文的创新点是在设计中采用CPLD(复杂可编程逻辑器件)来实现数字式SPWM。CPLD有着集成度高、运行速度快、可以在系统编程(ISP)、I／O口多并且所有的I／O口都可任意定义为输入输出、编程语言有VHDL和A

3、BEL、原理图多种选择并可交叉使用等一系列优点，在电子电路中有着广泛的应用前景。这也是本设计的重点、难点和先进之处。本SPWM的实现方法是由CPLD的内部生成数字式锯齿波，而三相数字正弦波的值存贮在三片EPROM中，CPLD生成一个16位的地址，由此来确定某时刻正弦波的值，将此值与数字三角波的值进行比较，当正弦波的值大于三角波的值时CPLD输出为高电平，反之，输出低电平。仿真和实验表明所生成的SPWM波质量高，频率高达10l【Hz以上，符合设计要求。关键词：电梯主拖动；VVVF；数字式SPWM；CPLD大连理工大学专业学位硕士学位论文DesignOfVV

4、VFElevatorTheoryAbstractTheelevatorhasbecometheindispensabletransportationvehicleinthemodemlife．Generallyspeaking，thefunctionandpropertyofthewholesystemwillbedeterminedbytheACmotor．theACmotoristhecoreoftheelevator．TheVVVFhasahostofadvantagesincludingawiderangespeedadjustmentandac

5、ontinuousspeed．SothedesigntakeVVVFasthespeedadjustmentthe8051single—chipmicrocomputerwilltreat、)l，i血speeddatafromEPROMatanytime，madeitsatisfyidealelevatorspeedcurve(parabola-synthesizethetypestraightly)CarryoutcurrentandspeedPIadjustmentinordertoachieverequirementssuchas“fast-res

6、ponse，stability，accuracy”．Speedgiventimeis50ms，currentfeedbacktimeis2ms，speedfeedbacktimeis10ms．Onthebasisofcurrentorspeedfeedbackvalue，single—chipmicrocomputerwillimplementPIcomputing；reviseitsoutputvalueSOthatitcanfollowupitsgivenvalue．VVVFsystemshoulduseAC-DC-ACmode．commutatep

7、artshouldhavenon．controlleddiodecommutates，SOitCanguaranteedirectvoltageconstant．ReversedcommutatetakeSPWM，atthesametimeitshouldadjustoutputvoltagevMueandfrequency．ThehighlightandnoveltyofthisprojectistheCPLD(complicatedprogrammablelogicdevice)toproducedigitalSPWM．CPLDhasahostofm

8、erits，includinghigh·integrated，high-spee