基于dsp的svpwm实现及异步机调速论文

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1、基于DSP的SVPWM实现及异步机调速毕业论文目录摘要IAbstractII第一章绪论11.1引言11.2交流调速技术11.2.1异步电动机调速方法21.2.2调速性能分析61.3SVPWM调制技术概述71.4DSP芯片简介81.5设计的总体构想9第二章空间电压矢量PWM技术112.1异步电机的坐标变换112.1.1C3s/2s变换和C2s/3s变换112.1.2C2s/2r变换及其逆变换122.2SVPWM的工作原理132.3空间电压矢量PWM的实现152.3.1空间电压矢量的合成152.3.2电压空间矢量所在扇区的判断172.3.3开关向量作用时间

2、的计算20第三章系统硬件设计243.1电机选型243.2主回路设计24III3.2.1整流电路243.2.2滤波电路253.2.3逆变电路263.3系统检测电路313.3.1直流端电压检测电路313.3.2电流检测及调理电路313.4系统保护电路323.4.1切断限流电阻电路323.4.2电机过载保护333.4.3故障保护电路333.5系统电源电路34第四章DSP最小系统设计354.1DSP芯片TMS320F2812介绍354.2电源电路364.3复位电路364.4时钟电路374.5DSP与JTAG接口设计37第五章系统软件设计395.1DSP软件设计

3、介绍395.1.1COFF文件格式及命令文件395.1.2头文件说明405.1.3预定义宏的使用405.1.4集成开发环境CCS简介415.2系统控制软件设计415.2.1系统初始化415.2.2系统的主程序435.2.3系统中断程序445.2.4系统脉宽调制程序455.3设计的完善与展望48参考文献49III附录A51附录B52致谢56III第一章绪论1.1引言电力拖动在国民经济发展和科技进步中起着十分重要的作用。而电力拖动又以电机拖动为主。电机拖动系统以其输出功率大、系统能量效率高、噪音低、调速方便、易于自动控制等突出特点体现了经济、环保、灵活的优

4、势，因此大量应用于工业生产、交通运输、国防军事装备等领域，并且占据了主导地位。电动机作为把电能转换为机械能的主要设备，在实际应用中，一是要使电动机具有较高的机电能量转换效率；二是根据生产机械的工艺要求控制和调节电动机的旋转速度。电动机调速性能的好坏对提高产品质量、提高劳动生产率和节约电能有着直接的决定性影响。从电机发展史看，直流电机在传统的电机拖动中占有优势地位。直流电动机的转速易于控制和调节，在额定转速以下，保持励磁电流恒定，可用改变电枢电压的方法实现恒转矩调速；在额定转速以上，保持电枢电压恒定，可用改变励磁的方法实现恒功率调速。采用转速、电流双闭环

5、直流调速系统可获得优良的静、动态调速特性。因此，长期以来在电力拖动领域中，直流调速一直占据主导地位。但是直流电动机本身有如下一些固有缺陷，即：1.机械式换向器表面线速度及换向电压有一极限容许值，这就限制了单机的转速和功率，使得一些要求特高转速、特大功率的场合则根本无法采用直流调速方案；2.直流电动机的机械式换向器在运行中易产生火花，电刷易磨损，在运行中需要经常性的维护3.直流电动机由于其结构复杂，制造费时，故其价格远远高于交流电动机。由于直流电动机在应用中存在着这样的一些不足，使得直流调速系统的应用也相应受到限制。交流电动机，尤其是鼠笼型异步电动机，则

6、因其结构简单，制造方便，价格低廉，且坚固耐用，运行可靠，在各行业中得到了极广泛的应用。据统计，在20世纪大部分时间里，约占整个电力拖动总容量80%的拖动系统都采用交流电机，可见提高交流电动机的调速性能在国民经济中具有十分重要的意义。本文的研究正是针对基于DSP的交流异步电动机的变频调速进行的。1.2交流调速技术56交流异步电动机调速的研究始于20世纪60年代，已经取得了许多可喜的成果。近年来，电力电子技术、大规模集成电路和计算机技术的飞速发展，为交流调速技术的发展创造了有利条件,使交流电动机调速和控制提高到了一个新的水平。国内外都十分重视开发研究交流电

7、动机的调速技术，目前在发达国家中，很多直流调速已经被交流调速所取代，从而避免了直流电动机换向困难、维修不便等缺点。世界上有60％左右的发电量是通过电动机消耗的。据统计，我国各类电动机的装机容量已超过4亿kW，其中异步电动机约占90％，拖动风机、水泵及压缩机类机械的电动机约1.3亿kW。在目前4亿kW的电动机负载中，约有50％的负载是变动的，其中的30％可以使用电动机调速。因此，就目前的市场容量考虑，约有6000万kW的调速电机市场。电动机只有在额定负载下运行效率才高，由于安全等方面的考虑，电动机常常处于低效运行状态。因此，电机调速节能一直被广泛关注。风

8、机和泵类采用电动机调速装置来代替阀门和挡板调节流量,有明显节电效果。这是因为由交流电动机驱动的