基于DSP的提升机双PWM变频调速系统的设计与研究.pdf

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1、DOI：10．3969／j．issn．1009-9492．2014．11．027基于DSP的提升机双PWM变频调速系统的设计与研究包西平(徐州I工业职业技术学院机电工程技术学院，江苏徐州221140)摘要：针对中小功率交流矿井提升机电控系统的现状，提出了基于DSP的双PWM变频调速系统。对系统硬件及软件设计进行了较详尽的阐述，设计了主要的硬件电路及部分核心软件流程图。最后对PWM整流器及逆变器进行了仿真研究，结果证明了该方案的有效性。关键词：交流提升机；双PWM；PWM整流器；SVPWM；DSP中图分类号：TP29文献标识

2、码：A文章编号：1009—9492(2014)11—0097—08DesignandResearchofDual-PWMVariableFrequencySpeedRegulationSystemBasedonDSPBA0Xi—ping(XuzhouCollegeofIndustrialTechnology，InstituteofMechanicalandElectricalEngineeringTechnology，Xuzhou221140，China)Abstract：Forthestatusofsmallandmed

3、ium-sizedminehoistelectricalcontrolsystem，Dual—PWMvariablefrequencyspeedregulationsystembasedonDSPareDerived．Inthispaper，thedesignofhardwareandsoftwarearedetaileddescribed，themainhardwarecircuitandthepartofthecoresoftwareflowchartisdesigned．TheresearchonPWMrectifi

4、erandinverteraresimulated．Thesimulationresultsverifiedthevalidityoftheproposedscheme．Keywor~：AChoist；Dual—PWM；PWMrectifier；SVPWM；DSPO引言至会击穿电动机绝缘，从而使电控系统的安全受目前，在我国矿井中使用的中小功率矿井提到威胁。升机，采用异步电动机转子串电阻调速交流拖动本文提出的基于DSP的双PWM变频调速系统方式的约占70％。在提升机的工作中，会有大量方案能很好的解决处于发电状态的提升电动机的

5、电能消耗在转子附加电阻上，使系统运行的经济能量回馈问题。本文设计了双PWM变频调速系统性变差，造成严重的能量浪费。的主要硬件电路及核心软件流程图，并且通过仿如何实现提升机在运行过程中的节能降耗、真试验验证了PWM整流器具有动态响应速度快、提高效率呢?变频调速技术是提升机电控系统的输出直流电压稳定性高、功率因数高等优点；对控制性能得以改善的途径。而现在提升机电控系矢量控制的PWM逆变器进行仿真研究，仿真结果统中使用的大都为电压型交一直一交通用变频表明系统具有启动性能好、稳态性能好和抗干扰器，整流部分为不可控整流，能量不能实现

6、双向能力强等优点。传输，当提升电动机减速运行、爬行时，电动机1双PWM主电路的结构及原理处于再生发电制动状态，再生的电能将通过逆变在双PWM变频调速系统中，整流部分和逆变电路的反并联二极管输送到直流侧的滤波电容部分均采用PWM技术，可实现提升电动机再生能上，从而产生泵升电压。过高的泵升电压可能损量回馈电网，实现电源和电动机间的能量双向流坏像IGBT等耐压值低的开关器件、滤波电容，甚动，实现提升电机的四象限运行]。此主电路非常收稿日期：2014—04—11自动化调速系统，其框图如图2所示。系统的主电路包括交流侧电感、直流侧电

7、容、整流桥、逆变桥及交流电动机等部分。本文将从系统的主电路、控制电路、采样及同步电路、故障保护电路及电源电路分别对硬件进行分析IIIl设计，其中以PWM逆变器交流电网侧：PwM整流器：直流侧：PwM逆变器交流电动机侧为设计重点。2．2系统主电路设计图1双PWM变频调速系统主电路拓扑本文设计的双PWM变适合提升机的控制，使提升机电动机在起动、加频调速系统用于控制矿井提升机，设提升电动速、等速、减速、爬行等环节均能实现自动运机参数为：电动机型号：Y3—200L1—2；接法：Y行。另外在罐笼或箕斗下放电动机反转时，能实接；nN=

8、2970r／min，UN=380V，=55．4A，PN=现电机四象限运行，实现再生能量向电网回馈，130kW，f=-50Hz。实现整个系统的节能降耗。双PWM主电路拓扑结2．2．1功率开关器件选取构如图1所示。逆变开关器件的选择与整流器的输出电压等在双PWM交流变频调速系统中，整流与逆变部分均采用PWM