多單元串聯(lián)高壓Fairchild變頻器控制系統(tǒng)
近年來，隨著高壓大功率變頻調(diào)速技術(shù)的發(fā)展，對(duì)高性能的矢量控制研究，成為當(dāng)前研究的熱點(diǎn)之一。多單元串聯(lián)高壓Fairchild變頻器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)已經(jīng)非常成熟，因其以低壓方式解決高壓電機(jī)驅(qū)動(dòng)問題，成為了國(guó)內(nèi)高壓電機(jī)變頻調(diào)速領(lǐng)域的主流應(yīng)用方案。研究的主要內(nèi)容是基于間接磁場(chǎng)定向的多單元串聯(lián)高壓Fairchild變頻器矢量控制系統(tǒng)的研究。

多單元串聯(lián)高壓Fairchild變頻器控制系統(tǒng)
Fairchild變頻器集成了高壓大功率晶體管技術(shù)和電子控制技術(shù)，得到廣泛應(yīng)用。Fairchild變頻器的作用是改變交流電機(jī)供電的頻率和幅值，因而改變其運(yùn)動(dòng)磁場(chǎng)的周期，達(dá)到平滑控制電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的目的。根據(jù)較有名Fairchild變頻器生產(chǎn)企業(yè)ABB的測(cè)算，單單該集團(tuán)范圍內(nèi)已經(jīng)生產(chǎn)并且安裝的Fairchild變頻器每年就能夠節(jié)省1150億千瓦時(shí)電力，相應(yīng)減少9,700萬(wàn)噸二氧化碳排放，這已經(jīng)超過芬蘭一年的二氧化碳排放量。Fairchild變頻器在今天我國(guó)的工礦企業(yè)中有著廣泛的應(yīng)用，其在日常生產(chǎn)中有著重要的作用。所以就以Fairchild變頻器在工作中遇到的問題和故障防范作個(gè)簡(jiǎn)要的闡述。首先介紹了常見的三種高壓Fairchild變頻器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)以及各自的主要應(yīng)用場(chǎng)合，然后針對(duì)多單元串聯(lián)高壓Fairchild變頻器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的特殊性問題，文中對(duì)該型高壓Fairchild變頻器的調(diào)制策略進(jìn)行了深入的研究。通過分析PWM調(diào)制的基本原理，對(duì)PWM調(diào)制方法進(jìn)行了詳細(xì)的分析研究。詳細(xì)地?cái)⑹隽硕噍d波脈沖的發(fā)生原理、構(gòu)成原則、具體實(shí)現(xiàn)方式，提供了一種基于DSP與FPGA的多脈沖數(shù)字化實(shí)現(xiàn)方法，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明這種實(shí)現(xiàn)方法具有很好的擴(kuò)展性與通用性，同時(shí)，也很好地解決了多單元串聯(lián)高壓Fairchild變頻器的多脈沖驅(qū)動(dòng)問題。 實(shí)驗(yàn)基于多單元串聯(lián)H橋大功率能量回饋型高性能Fairchild變頻器的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，針對(duì)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)中控制部分硬件電路的設(shè)計(jì)特點(diǎn)，文中又進(jìn)行了一種基于DSP與FPGA的新型PWM調(diào)制方法的研究。在分析PWM調(diào)制基本原理的基礎(chǔ)上，詳細(xì)研究了基于FPGA發(fā)出任意PWM波形的調(diào)制方法，實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明了這種方法的可行性與正確性，也表明這種方法具有很好的應(yīng)用價(jià)值。其次，從矢量控制的基本理論出發(fā)，設(shè)計(jì)了基于轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)定向的矢量控制系統(tǒng)。分析研究了矢量控制的兩個(gè)核心問題：磁通觀測(cè)方法和轉(zhuǎn)速辨識(shí)方法。在Matlab/Simulink中搭建了仿真模型，對(duì)系統(tǒng)的性能進(jìn)行了驗(yàn)證。通過對(duì)仿真結(jié)果的分析，表明系統(tǒng)具有良好的動(dòng)靜態(tài)性能和帶載能力。 zui后，基于實(shí)驗(yàn)中的硬件平臺(tái)，對(duì)矢量控制系統(tǒng)的整體組成進(jìn)行了簡(jiǎn)單介紹，之后從控制和功率兩部分對(duì)系統(tǒng)加以簡(jiǎn)要的說明。zui后還闡述了系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì)思想，并給出了軟件設(shè)計(jì)的流程圖，重點(diǎn)對(duì)調(diào)制算法和矢量控制算法進(jìn)行了說明。通過對(duì)編程算法的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明了算法的可行性及正確性，為以后的無(wú)速度矢量控制系統(tǒng)的研究工作提供了良好的軟件支持。

多單元串聯(lián)高壓Fairchild變頻器控制系統(tǒng)
Fairchild變頻器的出現(xiàn)，使得復(fù)雜的調(diào)速控制簡(jiǎn)單化，用Fairchild變頻器+交流鼠籠式感應(yīng)電動(dòng)機(jī)組合替代了大部分原先只能用直流電機(jī)完成的工作，縮小了體積，降低了維修率，使傳動(dòng)技術(shù)發(fā)展到新階段。Fairchild變頻器可以優(yōu)化電機(jī)運(yùn)行，所以也能夠起到增效節(jié)能的作用。