
运动控制系统实验报告
2013/05/18
实验名称: 异步电动机 SPWM 与电压
空间矢量变频调速系统
班 级:
姓 名:
学 号:
运动控制系统实验--异步电动机 SPWM 与电压空间矢量变频调速系统
目 录
| 一、实验目的----------------------------------------------------------------------------------- | P2 |
| 二、实验仪器----------------------------------------------------------------------------------- | P2 |
| 三、实验原理和接线图 -------------------------------------------------------------------- | P2 |
| 四、实验步骤和内容------------------------------------------------------------------------- | P2 |
| 五、实验结果和分析------------------------------------------------------------------------- | P3 |
| (1)、第一次实验在 SPWM 和电压空间矢量控制下的性能比较 ---------- | P3 |
| (2)、在 SPWM 下的各波形及电机噪音分析-------------------------------------- | P5 |
| 1、三种调制方式下的电机气隙磁通分量--------------------------------------- | P5 |
| 2、三种调制方式下的电机气隙磁通轨迹--------------------------------------- | P7 |
| 3、三种调制方式下的定子电流---------------------------------------------------- | P8 |
| 4、三种调制方式下的 IGBT 两端波形 ----------------------------------------- | P10 |
| 5、三种调制方式下的电子端电压 ----------------------------------------------- | P11 |
| 6、三种调制方式下的噪声比较---------------------------------------------------- | P13 |
| 7、总结 ----------------------------------------------------------------------------------- | P13 |
| (3)、在 SVPWM 下的各波形及电机噪音分析------------------------------------ | P13 |
| 1、三种调制方式下的电机气隙磁通分量--------------------------------------- | P13 |
| 2、三种调制方式下的电机气隙磁通轨迹--------------------------------------- | P14 |
| 3、三种调制方式下的定子电流---------------------------------------------------- | P16 |
| 4、三种调制方式下的 IGBT 两端波形 ----------------------------------------- | P17 |
| 5、三种调制方式下的电子端电压 ----------------------------------------------- | P19 |
| 6、三种调制方式下的噪声比较---------------------------------------------------- | P20 |
| 7、总结 ----------------------------------------------------------------------------------- | P20 |
| (4)、SPWM 和电压空间矢量控制 (SVPWM)的比较 --------------------- | P20 |
| 六、实验注意事项和建议 ----------------------------------------------------------------- | P21 |
| 七、思考 ---------------------------------------------------------------------------------------- | P21 |
| 八、实验体会和心得------------------------------------------------------------------------- | P22 |
运动控制系统实验--异步电动机 SPWM 与电压空间矢量变频调速系统
一、实验目的
1、了解异步电动机变压变频调速系统的组成与工作原理。
2、比较异步电动机在 SPWM 和电压空间矢量控制的调速效果。
3、比较在几种不同调制方式下(同步调制,异步调制和混合调制)的调速效果。
二、实验仪器
MCL-II 型电机控制教学试验台;MCL-09 变频调速系统组件;电机导轨及测速发 电机;示波器
三、实验原理及接线图
实验原理图如下:
L1,L2,L3 二极管整流器 保护,检测回路
电压检测 电流检测
| IPM模块驱动 | M~ |
| 电流检测 | |
| 磁通检测 |
其具体实物连线图见实验指导手册。
四、实验步骤与内容
1、按照接线图正确连接线路图,在检查无误后,接通主电源以及各组件模块的 开关。
2、在进行必要的测试环节后,开始进行实验环节。即先采用 SPWM 控制,分别 在 30HZ,50HZ 条件下,在同步调制,异步调制以及混合调制的情况下分别测量和 描绘不同情况下的电机气隙磁通分量,电机气隙磁通轨迹,电子电流,IGBT 两 端的波形以及定子端电压等波形,以及观察电机运行的平稳和噪声大小。
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运动控制系统实验--异步电动机 SPWM 与电压空间矢量变频调速系统
3、改用电压空间矢量控制(SVPWM),实验条件和要求同步骤 2。进行比较分析。
4、实验结束后,关闭各电源和开关。整理好电路导线。
五、实验结果和分析
注明:由于我们小组的实验波形不易比较各条件下的调速效果,所以我又与之后 实验的小组(陈飞小组)一起参与实验拍下了装置调整后的波形,更加能直观地比 较和分析各个调制方式以及控制方法效果的差异。
(1)、第一次实验在 SPWM 和电压空间矢量控制下的性能比较
这是我们小组(第一批)记录的波形
A、F=30HZ 的情况(SPWM):
图 5.1.1 同步调制气隙磁通分量 图 5.1.2 同步调制磁通轨迹
图 5.1.3 异步调制气隙磁通分量 图 5.1.4 异步调制磁通轨迹
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运动控制系统实验--异步电动机 SPWM 与电压空间矢量变频调速系统
图 5.1.5 混合调制气隙磁通分量 图 5.1.6 混合调制磁通轨迹
B、F=30HZ 的情况(SV PWM):
图 5.1.7 同步调制气隙磁通分量 图 5.1.8 同步调制磁通轨迹
图 5.1.9 异步调制气隙磁通分量 图 5.1.10 异步调制磁通轨迹
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