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基于SVPWM的异步电机变频调速系统的设计与仿真

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目录
第1章 绪论 1
1.1 交流调速技术概况 1
1.2 三相异步电动机变频调速原理 2
1.2.1 变频调速原理 2
1.2.2 变频调速特点 3
1.3 SVPWM技术 3
1.3.1 传统的SPWM 3
1.3.2 SVPWM技术 4
1.3.3 电压空间矢量脉宽调制(SVPWM)技术的发展 4
1.4 本文相关内容 5
第2章 电压空间矢量脉宽调制技术 6
2.1 SVPWM主要思想及特点 6
2.2 电压空间矢量 7
2.2.1 空间矢量的定义 7
2.2.2 电压空间矢量的原理 10
2.2.3 电压空间矢量的合成 11
2.3 SVPWM的实现方式 14
2.3.1 零矢量集中的实现方式 14
2.3.2 零矢量分散的实现方法 15
2.4 SVPWM控制的定子磁链 16
第3章 基于SVPWM的直接转矩控制系统 19
3.1 直接转矩控制系统的特点与存在的问题 19
3.1.1 直接转矩控制系统的特点 19
3.1.2 直接转矩控制系统存在的问题 20
3.2 基于SVPWM的直接转矩控制系统 20
3.2.1 SVPWM控制直接转矩系统的原理 20
3.2.2 电压矢量所处扇区判断 22
3.2.3 PI转矩控制 23
3.2.4 参考定子磁链计算 23
3.2.5 参考电压的计算 24
3.2.6 坐标变换 24
3.3 基于SVPWM的直接转矩控制系统结构 25
第4章 仿真建模以及结果分析 27
4.1 MATLAB/SIMUlink仿真工具介绍 27
4.2 异步电机直接转矩控制的仿真 27
4.2.1 坐标变换模块 28
4.2.2 磁链和转矩观测模块 29
4.3 SVPWM模块 29
4.3.1 电压矢量所处扇区判断模块 29
4.3.2 扇区基本电压矢量工作时间计算模块 30
4.3.3 开关时间切换模块 31
4.3.4 PWM波生成模块图 32
4.3.5 SVPWM模块图 33
4.4 基于SVPWM 的直接转矩控制系统仿真 34
4.4.1 直接转矩控制系统仿真模型 34
4.4.2 直接转矩控制系统仿真结果 34
结论 36
致谢 37
参考文献 38


摘要 随着半导体技术的迅速发展，特别是数字信号处理器的出现，以及精确的异步电机模型和各种先进的控制策略的提出，很大的促进了电机控制的发展模式精度高、调速范围宽、控制性能好的电机控制器的实现成为可能。
直接转矩控制作为一种先进的控制策略，是在电机统一理论、机电能量转换和坐标变换理论的基础上发展起来的，具有先进性、新颖性和实用性的特点。其思想就是异步电动机的模型通过坐标转换，使之成为直流电动机模型，将定子电流矢量分解为按转子磁场定向的两个直流分量并分别加以控制，从而实现磁通和转矩的解耦控制，以期达到直流电机的控制效果。
本文介绍了交流变频调速的发展概况，异步电机的直流转矩控制策略，详细介绍了SVPWM技术的原理，对SVPWM技术进行深入的分析和研究，通过MATLAB/SIMUlink仿真软件，根据直流转矩控制原理，给出基于SVPWM的异步电机变频调速原理图，构建出各个功能实现的子模块，并设计各个子模块的参数，结合SVPWM算法，得到基于SVPWM异步电机变频调速仿真模型，进行仿真实验，得出实验结果并对结果进行分析。


关键词：电压空间矢量调制（SVPWM） 变频调速 直接转矩控制
MATLAB仿真