变频调速电梯原理设计

大连理工大学硕士学位论文变频调速电梯原理设计姓名：王欧海申请学位级别：硕士专业：控制工程指导教师：刘华毅20080607变频调速电梯原理设计作者：王欧海学位授予单位：大连理工大学相似文献(10条)1.学位论文刘英培永磁同步调速电梯无速度传感器控制研究2007随着高层建筑的不断增多，电梯成了人们工作和生活中不可或缺的交通工具。电梯的性能在很大程度上取决于曳引机性能及其所采用的控制模式，所以选择理想的电机及其控制模式对于电梯的运行起到举足轻重的作用。永磁同步电机容易用作直接驱动，可省去齿轮减速装置，使得永磁同步电动机逐渐成为新型电梯拖动系统发展的主流。本文在深入分析永磁同步电机数学模型的基础上，将传统的PI控制方法与模糊控制技术相结合，综合其优点，构成一种复合控制器，即模糊PI控制器。将模糊PI控制应用于速度调节环节，仿真结果表明该控制方法在性能上比传统的PI控制有了很大的提高。速度传感器的存在使得其安装、维护困难，增加了系统的成本，并降低了系统的可靠性，因此，无速度传感器控制成为永磁同步电机研究的一个重要内容。本文采用模型参考自适应法和扩展卡尔曼滤波算法这两种方法分别对电机转速进行估计，实现无速度传感器控制。在模型参考自适应转速辨识方法中，选择永磁同步电机作为参考模型，电机的电流模型作为可调模型，采用超稳定性理论和正性动态系统设计自适应率。理论分析和仿真结果表明该系统具有较好的动态和稳态性能。在扩展卡尔曼滤波算法转速估计中，选取定子电流、转子转速和转子位置作为状态变量，定子端的电压和电流分别作为输入和输出变量。仿真结果验证了该方法对电机转速估计的有效性。最后以DSPTMS320F2812为控制核心，进行了永磁同步电机调速系统硬件电路的设计和软件编程。2.期刊论文孙后环VG7S变频器及其在电梯拖动系统中的应用-南京工业大学学报(自然科学版)2002,24(6)指出了由VG7S变频器拖动的电梯系统运转停止时序分析中的几个主要问题,探讨了使用中的抗干扰技术,并对常用控制端子的设定方法和部分调试要点作了较为详尽的说明.3.会议论文程岷沙.吴明芳矢量控制VVVF拖动系统在电梯中的应用2007随着新的控制技术在电梯拖动控制中的应用,应用矢量变换控制的VVVF系统广泛的应用于目前新电梯的设计与旧电梯的改造当中。介绍了变压变频调速(VVVF)在电梯拖动中的原理和应用时的具体装置,讨论了在低、中和高速电梯中,VVVF的应用方式,并设计了在电梯拖动中应用矢量控制的方法,给出了具体的系统原理图。4.学位论文陈香君低速大转矩无齿轮传动系统的研究2006永磁同步电机相对于其它电机而言有着优异的控制性能，已广泛应用于社会生活的方方面面，特别是电梯和高精度伺服系统，而且我国在永磁体稀土方面的资源极为丰富，这就使得我们对永磁同步电机控制的研究具有重要的科学意义和实用价值。本文介绍了一种基于电梯用低速大转矩永磁同步电动机的无齿轮拖动系统。该传动系统采用SVPWM变频电源给电机供电，直接带动曳引轮曳引电梯运行，不需要机械减速机构，使得传动系统的机械结构变得非常简单，大大减轻了繁重的日常维护工作，使系统的可靠性和利用率也大为增高。本文的创新点采用了无传感器算法，避免了由机械传感器带来的一些问题。在理论上，从低速大转矩永磁同步电动机的数学模型出发，分析了永磁同步电动机控制的各种策略的优劣提出并实现了id=0的控制方案。针对低速大转矩电机的驱动系统，在对无传感器技术的研究之后确定了一种基于自适应控制的转子转速/位置估算方法。为了减少系统的谐波，采用了空间矢量PWM技术。通过MATLAB/Simulink软件对无齿轮电梯曳引传动系统进行了建模和仿真。结果表明，该无传感器算法的可行性和建模的正确性。在硬件上，采用高速的数字信号处理器(DSP)作为控制器；使用了智能功率模块(IPM)作为逆变环节，缩减了控制系统的体积；电流和电压检测采用LEM公司的霍尔传感器，提高了系统采样精度。以TMS320LF2407为核心，采用汇编语言编写了完整的系统控制软件，实现了定子相电流采样、相电压计算、转子速度/位置观测、驱动信号输出等功能。在本文设计的永磁同步电机系统试验平台上，按照设计的硬件和软件方案，成功地试制出一套完整的11kW永磁同步电动机的无传感器控制系统，并通过各种试验验证了该永磁同步电机控制系统除动态和静态性能均达到基本要求外，还具有很强的鲁棒性。5.期刊论文羊彦.景占荣.毕强.韩星无刷直流电动机数字PID控制的研究-电机与控制学报2003,7(4)根据无刷直流电动机的特性,讨论了数字PID控制系统的设计原理和实现方法.并以电梯拖动系统为例,设计了一个以自适应数字PID为基本调节单元的无刷直流电机控制系统,给出了仿真曲线.结果表明,数字PID算法和模拟算法相比,具有控制灵活、精度高、易于高度集成化等优点.6.学位论文范士伟转差频率控制的VVVF电梯拖动系统19917.期刊论文张广明.吕振坚预测控制在交流电梯速度控制中的应用-解放军理工大学学报(自然科学版)2002,3(6)针对一种采用多CPU微机控制的电梯拖动系统,分析了其运行速度曲线和控制运算的特点,指出了电梯在常规的PID控制下不能很好地按给定速度曲线运行.为此,基于参数模型的广义预测控制(GPC)原理,建立了用于电梯速度预测控制的预测模型,旨在对交流电梯速度参数进行预测控制的方法进行研究,并研究其控制规律,最后对预测模型进行了仿真.仿真结果表明,预测控制用于电梯的速度控制,具有良好的鲁棒性,与传统的PID控制方法相比,效果十分明显.8.学位论文郭永林电梯专用永磁同步电机变频器的设计研究2006随着高层建筑日益增多，对高性能电梯的电力拖动系统要求越来越高，电梯专用变频器应运而生。同时，由于永磁同步电机具有转矩控制简单、体积小、效率高等优点，逐渐成为新型电梯拖动系统发展的主流。本文在深入研究相关理论基础上，设计了一套电梯专用永磁同步电机变频器实验平台。根据电机矢量控制原理分析永磁同步电机(PMSM)的数学模型，在MATLAB中建立基于空间矢量脉宽调制(SVPWM)算法的变频电机控制系统模型。将广义预测控制应用于电流环节，构成预测PI电流调节器。一方面利用广义预测控制滚动优化、反馈校正的特点，克服系统中由于传感器检测、算法运行等引起的滞后时间影响；另一方面结合PI控制器算法简单、可靠性高且工程应用比较成熟的优点。仿真结果表明当参数调整合适时，预测PI调节器的控制性能优于单纯PI调节器。提出一种基于滑模变结构观测器的无位置传感器控制策略：通过检测电机相电流并转化到两相静止α-β坐标系，根据电机电磁方程式构造滑模变结构观测器，推导出转速和转子位置的估计值。理论分析和仿真试验表明：电机起动阶段，转速估算值跟随性较好；运行阶段的速度估算收敛性较快，具有较强的抗负载扰动能力，系统鲁棒性提高。根据逆变器的输出参考电压矢量和电机相电流的符号对死区进行补偿。首先判断电流方向，确定死区电压矢量的电平；其次由给定参考电压矢量确定所需补偿相，并与死区电压矢量合成得到校正后的参考电压矢量。仿真实验证明该方法对转矩和电流都有很好的补偿效果。采用电机专用数字信号处理器TMS320LF2407A为控制核心，进行相关硬件设计，构成一套电梯专用变频器。9.期刊论文孙关林.沈晓宇节能电梯及节能效果分析-浙江建筑2007,24(4)提出了节能电梯的概念,阐述了节能电梯的节能原理,据此,可通过以下两种途径来达到节能效果,一是对电机拖动系统进行技术改造,如采用变频调速技术和永磁同步无齿轮曳引技术等;二是通过能量回馈器将机械能变换成电能(再生电能)的方法达到节能的目的.最后对节能电梯的节能效果进行了实例计算,并提出电梯是否节能可作为今后建筑工程项目评优、评杯和考核指标的设想.10.期刊论文钟国梁VVVF电梯拖动节能技术应用探讨-电气应用2009,28(20)由曳引机、吊箱及配重组成的电梯是高层建筑常用的一种拖动系统.电梯拖动系统带有配重,配重的质量一般为电梯箱体的质量加上载重量的一半,起稳定电梯运行的作用.电梯在实际工作中由曳引机牵引往复的作上升和下降运动,曳引机由电动机带动,电动机正向运动时电梯上升,电动机反向运动时电梯下降.本文链接：下载时间：2010年5月25日