基于dsp的矿用电机车变频调速系统研究与设计

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1、硕士学位论文基于DSP的矿用电机车变频调速系统研究与设计专业：电力电子与电力传动摘要捅要矿用电机车是煤矿生产中的一种重要运输装置，其一直沿用直流电动机驱动。由于电刷维护和换向器火花等缺点，使得矿用电机车直流传动系统的运营成本高，运行可靠性低，维修费用高。随着电力电子技术的发展，采用电力电子变流器的交流传动系统得以实现，特别是大规模集成电路和计算机控制的出现，交流调速的性能得到了很大的进步，而交流电机比直流电机功率高、效率高，而且没有电刷和换向器，减少了维护成本。所以在矿用电机车上，交流电动机取代直流电动机已经成为必然趋势。论文分析了原矿用电机车所存在的不足之处，并比较现有的几种

2、交流变频调速方式的优劣，对矿用电机车进行了改进：将直流电动机换成交流异步电动机，同时采用了矢量控制来提高整个系统的调速性能。而空间矢量PWM技术(SVPwM)将逆变器和电动机视为一体，具有输出转矩脉动量低、直流电压利用率高、开关损耗小、高速调速性能好等优点，适用于高性能电机调速控制系统。所以本文将两者结合起来，利用基于SVPWM技术的矢量控制对矿用电机车进行改造。在异步电动机的动态数学模型的基础上，分析了矢量控制的基本原理，并给出了SVPWM的实现方法，并利用Matlab／simulink软件建立了整个调速系统的仿真模型，并对仿真结果进行分析以验证系统的可行性。论文针对这个系统

3、进行了硬件和软件的设计和开发，设计了基于SVPWM的矢量控制系统。采用了TMS320F2812芯片来完成矢量控制，产生所需的SVPWM。设计采用了mM智能功率模块作为逆变器件，TMS320F2812和IPM模块的采用大大简化了系统设计。IPM受到DSP输出的SVPWM控制产生电动机所需的三相电压，然后对电机进行电流、转速信号检测，送入DSP根据矢量控制算法进行分析计算，再生成相应的SVPWM信号。最后在实验室对整个设计进行了验证。实验证明，系统调速性能良好，能够满足实际应用的要求。图43表4参65关键词：变频调速；DSP；矿用电机车；矢量控制；空间矢量分类号：TM921．51；

4、安徽理：r大学硕士学位论文Abs仃actMineelectriclocomotiveisallimportantconveyanceincoalproduction．IthasalwaysbeendrivenbyDCmotor．Ithassomedisadvantagesuchasthemaintenanceofbrushandthesparkofcommutator,whichmakinghighoperatingcosts，lowoperationalreliability,highmaintenancecost．Withthedevelopmentofpowerelect

5、ronicstechnology,theACdrivesystembasedonpowerelectronicconverterscanberealized．EspeciallyaftertherealizationofLSIandCompmerControling，theperformanceofACvarialespeedhasbeenimprovedalot．ACmotorhasalotofadvantagesoverDCmotor．Thesecharactersincludeitshigherpowerandefficiency,brushcandcommutator,

6、thelowercostofmaintenance．SoitisallinevitabletrendthattheDCmotorwillbereplacedbyDCmotortobeusedonmilleelectriclocomotive．Inthispaper,Ianalyzethedeficiencyofmineelectriclocomotiveandcomparetheadvantagesanddisadvantagesofsomeadjustable-speedmethod．Thenanewschemeisraised．Inthisscheme，theDCmotor

7、isreplacedbyACasynchronousmotorandthevectorcontrolisusedtoimprovethesystemperformance．Theinvertersbasedonspace-vectorPWMtechniquehavemanygoodqualities，suchaslesspulsatingtorque，higherusageofDCbusvoltage，lessswitchingloss，betterhi曲-speedregulationpe