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节能在当今社会已经处于非常重要的地位,众所周知,对于高耗电的风机、泵类负载,最好的节能改造方式就是对其调速,如今实际中应用较多的是变频调速和串级调速两种方式。通过对性能分析和价格对比等各方面因素我们采用串级调速的方式。串级调速的对象主要是绕线式电机,相对于变频调速,串级调速方案的价格优势是在大功率的风机、水泵调速领域等。
本论文分析了串级调速系统的组成、原理等。详细介绍了串级调速系统的三个组成部分:主电路组成部分、弱点板控制部分、PLC和DSP程序部分。同时系统选用內馈电机节省了空间,提高了性能,并且斩波部分采用双闭环的控制方案。
论文通过对串级调速的原理进行分析,对直流回路动态结构作了近似等效处理。对斩波双闭环也做了近似的处理,构建了数学模型,同时应用MATLAB的simulink作了仿真处理,选择了更合适的参数,达到了更高的精度。
选择TI 公司的控制电机专用芯片TMS320LF2407作为输出IGBT的触发信号,为了提高静态调速精度以及获得较好的动态特性,内部编写了采用双闭环控制程序,同时为了实现DSP与PLC 之间的通讯设计了相关的信号转换电路。
我们在试验台上作了大量的调试试验,包括改进了接口电路、修改了程序语言、改变了主电路拓扑结构等等。在经过多次改进以后,静态调速精度以及动态特性都得到了满意的结果,调速性能进一步优良,为以后串级调速设备在工业现场良好运行打下了坚实的基础。