基于單片機的變頻調(diào)速技術(shù)在礦用電機車上的應(yīng)用

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1、器翟鏨基于單片機的變頻調(diào)速技術(shù)在礦用電機車上的應(yīng)用磊~.::|t÷c一;#;,荔基于片機的變TheApplication0fFrequencyConversionSpeedControlforElectricLocomotiveinC0alMineBasedonSingleChip頻調(diào)徐。歡胡津津速技XuHuanHuJinjin術(shù)(AnhuiVocational(安徽電子信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院,安徽蚌埠233030)CollegeoYElectronics&InformationTechnology,AnhuiBengbu‘23

2、3030)在礦用電摘要:針對礦用直流架線電機車在調(diào)速過程中采用落后的直流電機方式及浪費大量電能的問題.提出了一種由交流異步電動機拖動電機車的調(diào)速系統(tǒng)方案。逆變器采用電壓空間矢量控制方式.利用單片機生成PWM波.優(yōu)化了系統(tǒng)的調(diào)速性機車上能。關(guān)鍵詞:架線電機車:單片桃SVPWM中圖分類號:TN380.2.文獻標(biāo)識碼:A’文章編號:l67l一4792一(2008)5一0011-03.的應(yīng)用AbstmctThispaperisaimedatasolutiontotheelectricenergywasteresultingf

3、romthespeedadjustmentdirectcurrenttractionlocomotiveinthecaseofuseofthebackwardspeedadjustingway-directmotor.ThepaperputsforwardaFlewmethodoftheelectriclocowotivewhichisdrovedbyACasynchronousmotor,speed-controlsystem.ThefrequencyinverterUSeStheVoltage-

4、spaceVectorControlandusesthesinglechipproducethePWMwave,SOthattheperformanceofthespeed-controlsystemcanbeimproved.Kevwords:OverheadLineElectricLocomotive;SingleChip;SVPWM”0引言直流電動機是目前煤礦架線電機車上應(yīng)用最廣泛的牽引動力源,采用恒定的直流電源供電。直流電動機機車為了限流和獲得起動和制動平穩(wěn)的目的,起動、調(diào)速和制動都運用.電阻直接控制,但效果不甚理

5、想,同時既耗電,控制設(shè)備又極易損壞,需要經(jīng)常維修。若用交流電動機采用變頻調(diào)速器后,電機車比較容易實現(xiàn)平穩(wěn)起動,無級調(diào)速以及再生制動,能耗降低,且變頻調(diào)速的性能好,調(diào)速范圍大,靜態(tài)穩(wěn)定性好。交流電動機制造成本遠遠低于同功率的直流電動機,而且使用壽命長,維護簡便。因此,用交流電動機取代直流電流整流成直流,然后再將直流逆變成交流,在逆變過程中控制逆變器件的導(dǎo)通頻率可得到不同頻率的交流電,其變頻范圍原理上沒有限制,可以達到工頻的200%。電機車宜采用交一直一交變頻方法,主要原因是現(xiàn)有的供電系統(tǒng)已有交一直整流部分,而且架空供電系統(tǒng)采用單相直流電比三相交流

6、電要方便容易。在每臺電機車上設(shè)置一套逆變裝置,將從架空電網(wǎng)上獲取的直流電逆變成頻率可調(diào)的三相交流電,從而能采用最簡單的三相異步交流電動機取代直流電動機。?電機車要以多大的速度行駛,都可以通過改變電源頻率來實現(xiàn)。2逆變器的控制動機進行調(diào)速是解決以上問題的好方案。本文重點論述的就2.1svPwM的控制原理是采用變頻調(diào)速技術(shù)來解決架線電機車的調(diào)速問題。目前,在交流異步電機調(diào)速方面,脈寬調(diào)制PWM(PuIse1變頻調(diào)速方法WidthModulation)控制技術(shù)已廣泛應(yīng)用于高性能變頻調(diào)速變頻調(diào)速一般都是針對交流供電系統(tǒng)和交流用電設(shè)備來說的。通

7、過改變交流電源頻率來改變電動機轉(zhuǎn)速從而達到調(diào)速目的變頻調(diào)速方法有兩種:一是交一交直接變頻,二是交一直一交變頻。交一交變頻因變頻范圍窄,僅是工頻的40%,系統(tǒng)。在異步電機中,需要輸人三相正弦電流的最終目的是在空間產(chǎn)生圓形旋轉(zhuǎn)磁場,從而得到恒定的電磁轉(zhuǎn)矩。鑒于.此,把逆變器和異步電機視為一體,按照跟蹤圓形旋轉(zhuǎn)磁場來控制PWM電壓,使得磁鏈的軌跡靠電壓空間矢量相加得到,f做用在大功率低速設(shè)備中;交一直一交變頻原理是先將交這樣就形成了電壓空間矢量脈寬調(diào)制SVPWM(SpaceVectorPl萬方數(shù)據(jù).∥:二:蠹。。。穸圈PulseWidthMod

8、ulal;ion)技術(shù).SVPWM控制方法與經(jīng)典的▲P帆控制方法相比,具有直流電壓利用率高、控制簡單,損j;耗較小,便于數(shù)字化方案實

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