一种具有自抗扰调速电路的三相鼠笼异步电机制造技术

技术编号:4230540 阅读:186 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种具有自抗扰调速电路的三相鼠笼异步电机,其特征在于:它是由三相鼠笼异步电机、状态采集电路、具有自抗扰调速功能的数字控制电路以及控制量传输电路四部分组成;本发明专利技术的优越性在于:显著提高了三相鼠笼异步电机抵抗外部扰动的能力,使其转速在遭受重大扰动后恢复到额定转速;可对三相鼠笼异步电机进行实时控制;采用数字信号处理器可以减少由于普通单片机处理速度低而引起的控制滞后,计算和控制具有更高的可靠性,提高了电机的动态性能,加强了三相鼠笼异步电机运行的稳定性和可靠性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种三相鼠笼异步电机,特别是一种具有自抗扰调速电路的三相鼠笼异步电机。(二)
技术介绍
三相异步电动机具有转子结构简单、牢固,转动惯量小,维修方便,价格便宜以及功率、转速适应面宽的特点,且由三相工频电源就能直接驱动,在工业生产中得到广泛应用;由于异步电机模型的复杂性和控制手段的局限,高性能交流电机调速技术发展缓慢,高精度的调速领域几乎全部是直流调速系统;随着电力电子技术、微电子技术、新型电机控制理论的发展,将三相异步电机用于高精度调速系统中得以迅速推广,而转速控制系统是保证三相异步电机按预定速度运转的主要装置之一;随着控制理论的进步,相继出现了各种先进的控制规律。这对控制器的硬件提出了更高的要求。自抗扰技术是一种先进的控制策略,它的计算量比起目前的各种控制规律要大的多;自抗扰控制器能否达到预定性能取决于处理器能否在有限时间内完成大量的数据处理任务;这种要求高实时性、可靠性和大容量的计算任务对传统的单片机控制构架是一个相当大的挑战;如果不采用高级芯片来提高处理器的速度,就无法解决软件越来越复杂的问题。附图3是现有技术三相鼠笼异步电机转速控制电路连接框图。如图3所示,现有技术三相鼠笼异步电机转速控制电路包括三相鼠笼异步电机8的转子端a,依次串联测速发电机2、 A/D转换电路l后连接到比例、积分、微分控制器7的状态输入端y,比例、积分、微分控制器7的输出端x依次串联数字式脉宽调制电路6、逻辑延时电路5、功放驱动电路4、逆变电路3后连接到三相鼠笼异步电机8的定子端b。上述现有技术三相鼠笼异步电机转速控制电路的比例、积分、微分控制器7采用单片机实现上述算法,其缺陷是对三相鼠笼异步电机8的扰动抵抗能力差,使三相鼠笼异步电机在遭受大扰动后无法恢复到额定转速。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述缺点,提供一种具有自抗扰调速电路的三相鼠笼异步电机,该电机基于数字信号处理器进行运算,利用自抗扰控制算法对外部扰动进行估计并通过反馈进行补偿,能够减少外部扰动,获得快速、高精度、高鲁棒性的控制效果。本专利技术的技术方案 一种具有自抗扰调速电路的三相鼠笼异步电机,其特征在于它是由三相鼠笼异步电机、状态采集电路、具有自抗扰调速功能的数字控制电路以及控制量传输电路四部分组成;其中,三相鼠笼异步电机输出端连接状态采集电路输入端,状态采集电路输出端连接具有自抗扰调速功能的数字控制电路输入端,数字控制电路输出端连接控制量传输电路输入端,控制量传输电路输出端连接三相鼠笼异步电机输入端。上述所说的状态采集电路是由测速发电机、A/D转换电路组成;三相鼠笼异步电机的转子端a依次串联测速发电机和A/D转换电路的输入端。上述所说的数字控制电路是由计算机、数字信号处理器和仿真器组成;其中,数字信号处理器的状态输入端e连接A/D转换器的输出端,数字信号处理器的控制量输出端f连接数字式脉宽调制电路的输入端,数字信号处理器通过边界扫描检测接口 c双向连接仿真器,仿真器的USB输出端双向连接计算机的数据输出端d。上述所说的控制量传输电路是由数字式脉宽调制电路、逻辑延时电路、功放驱动电路以及逆变电路组成;其中,数字式脉宽调制电路依次串联逻辑延时电路、功放驱动电路、逆变电路,并将信号输出至三相鼠笼异步电机的定子端b。上述所说的具有自抗扰调速功能的数字控制电路中的数字信号处理器采用TMS320F2812型号。上述所说的具有自抗扰调速功能的数字控制电路中的仿真器采用ICETEK-5100USBV2. 0型号。本专利技术的工作原理为本专利技术结合高性能的信号处理器和先进的自抗扰控制理论,利用自抗扰控制算法对外部扰动进行估计并通过反馈进行补偿,通过计算机将自抗扰控制算法经仿真器传入数字信号处理器中,使数字信号处理器能够对三相鼠笼异步电机所受的外部扰动进行估计,并在数据处理时将该估计值进行补偿,得到三湘鼠笼异步电机的控制量,从而使三相鼠笼异步电机有效抵抗外部的扰动,减少外部扰动对三相鼠笼异步电机正常运行的影响。本专利技术的优越性在于①显著提高了三相鼠笼异步电机抵抗外部扰动的能力,使其转速在遭受重大扰动后恢复到额定转速;②可对三相鼠笼异步电机进行实时控制;③采用数字信号处理器可以减少由于普通单片机处理速度低而引起的控制滞后,计算和控制具有更高的可靠性,提高了电机的动态性能,加强了三相鼠笼异歩电机运行的稳定性和可靠性。(四) 附图说明-附图1是本专利技术所涉一种具有自抗扰调速电路的三相鼠笼异步电机的电路连接框图。附图2是本专利技术所涉一种具有自抗扰调速电路的三相鼠笼异步电机中的具有自抗扰调速功能的数字控制电路的连接框图。附图3是现有技术三相鼠笼异步电机转速控制电路连接框图。其中,1为A/D转换电路;2为测速发电机;3为逆变电路;4为功放驱动电路;5为逻辑延时电路;6为数字式脉宽调制电路;7为比例、积分、微分控制器;8为三相鼠笼异步电机;9为自抗扰调速电路;IO为数字信号处理器;ll为计算机;12为仿真器。(五) 具体实施例方式实施例一种具有自抗扰调速电路的三相鼠笼异步电机(见附图1),其特征在于它是由三相鼠笼异步电机8、状态采集电路、具有自抗扰调速功能的数字控制电路9以及控制量传输电路四部分组成;其中,三相鼠笼异步电机8输出端连接状态采集电路输入端,状态采集电路输出端连接具有自抗扰调速功能的数字控制电路9输入端,数字控制电路9输出端连接控制量传输电路输入端,控制量传输电路输出端连接三相鼠笼异步电机8输入端。上述所说的状态采集电路(见附图l)是由测速发电机2、 A/D转换电路1组成;三相鼠笼异步电机8的转子端a依次串联测速发电机2和A/D转换电路1的输入端。上述所说的数字控制电路(见附图1、 2)是由计算机11、数字信号处理器10和仿真器12组成;其中,数字信号处理器10的状态输入端e连接A/D转换器1的输出端,数字信号处理器10的控制量5输出端f连接数字式脉宽调制电路6时输入立箭,数宇信号处理器10通过边界扫描检测接口 c双向连接仿真器12,仿真器12的USB输出端双向连接计算机11的数据输出端d。上述所说的控制量传输电路(见附图l)是由数字式脉宽调制电路6、逻辑延时电路5、功放驱动电路4以及逆变电路3组成;其中,数字式脉宽调制电路6依次串联逻辑延时电路5、功放驱动电路4、逆变电路3,并将信号输出至三相鼠笼异步电机8的定子端b。上述所说的具有自抗扰调速功能的数字控制电路(见附图2)中的数字信号处理器10采用TMS320F2812型号。上述所说的具有自抗扰调速功能的数字控制电路(见附图2)中的仿真器12采用ICETEK-5100USBV2. 0型号。权利要求1、一种具有自抗扰调速电路的三相鼠笼异步电机,其特征在于它是由三相鼠笼异步电机、状态采集电路、具有自抗扰调速功能的数字控制电路以及控制量传输电路四部分组成;其中,三相鼠笼异步电机输出端连接状态采集电路输入端,状态采集电路输出端连接具有自抗扰调速功能的数字控制电路输入端,数字控制电路输出端连接控制量传输电路输入端,控制量传输电路输出端连接三相鼠笼异步电机输入端。2、 根据权利要求1所说的一种具有自抗扰调速电路的三相鼠笼 异步电机,其特征在于所说的状态采集电路是由测速发电机、A/D转 换电路组成;三相鼠笼异步电机的转子端a依次本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种具有自抗扰调速电路的三相鼠笼异步电机,其特征在于:它是由三相鼠笼异步电机、状态采集电路、具有自抗扰调速功能的数字控制电路以及控制量传输电路四部分组成;其中,三相鼠笼异步电机输出端连接状态采集电路输入端,状态采集电路输出端连接具有自抗扰调速功能的数字控制电路输入端,数字控制电路输出端连接控制量传输电路输入端,控制量传输电路输出端连接三相鼠笼异步电机输入端。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:马幼捷刘增高马云斌邵宝福周雪松张海涛丰美丽齐鸣
申请(专利权)人:天津理工大学
类型:发明
国别省市:12[中国|天津]

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