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基于DSP的异步电动机SVPWM系统研究

王潞钢  
【摘要】: 在国民经经济建设和国防科技事业的进程当中,电气传动的应用极为重要。为满足运行、生产、工艺上的性能要求和能明显节约电能的需要,许多生产机械都需要进行调速。20世纪80年代以前,要求调速的设备多用直流电动机调速,但由于直流电动机结构复杂,制造费时以及需要经常性维护等缺点,使得人们一直努力寻找能替代直流电动机调速的交流电动机调速。随着电力电子技术、PWM调制技术、计算机控制技术、交流电动机的控制技术的发展,交流调速系统由于其坚固耐用、运行可靠等众多优点,正在逐步取代以前直流调速系统,在传动领域占据主导地位。 本文在介绍了交流调速系统的种种主流技术后,较为详细地讨论了电压空间矢量脉宽调制(SVPWM)技术,并对恒压频比且为同步调制时的SVPWM矢量的选择,进行了细致地推导。在分析了常用的SVPWM技术方案基础上,提出了一种在低频时转矩脉动更小的空间矢量PWM技术,并对比SVPWM调制分析了其优缺点,结论得到了仿真研究的证实。本文给出了电压型PWM变换器和电动机的仿真组态模型,详细讨论了如何用MATLAB中的SIMULINK进行仿真的具体步骤及注意要项。 本研究设计了采用DSP芯片TMS320F243和智能功率模块IPM的功率硬件平台,编程实现了整个调制过程实验,实测了电机侧电压、电流波形。仿真与实验结果,为应用TMS320F243 DSP实现SVPWM变频调速的产品化提供了经验和借鉴。


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