异步电机变频调速实验装置的设计与制作摘要：变频调速凭借其优良的调速性能在沟通调速中广泛应用，成为国内外讨论的热点问题。本科阶段对于变频调速系统的学习也是电气专业的重点。以实验室现有异步电机为被控对象，设计制作变频调速实验装置，编写矢量控制程序，有效充实当前实验平台的教学内容，提高教学效果。关键词：变频调速；矢量控制；实验装置0 引言异步电动机凭借结构简单、维护方便、运行效率高、适用工作环境广等优点，受到越来越多的关注。在众多异步电机调速方法中，变频调速系统具有调速范围广、平滑性好的特点，具备优良的动、静态特性，是一种理想的高效率、高性能的调速方式，因此变频调速系统开展迅速并成为沟通调速的主流。本文所设计的变频调速实验装置是为了补充本科生“电力电子与电力拖动”实验教学而制作的，通过应用变频调速技术，实现对异步电机的转速控制，是对实验平台现有实验内容的有效补充。1 异步电机变频调速理论为充分利用异步电机磁场，需要保证电机磁场在额定转速以下维持稳定，即：在额定转速以下调速时，需要同时改变异步电机的供电电压，这就是所谓的变压变频调速。当今变频调速主要分为基于转子磁链定向的矢量控制〔FOC〕系统和基于定子磁链定向的直接转矩控制系统〔DTC〕，矢量控制系统因其开关频率固定、转矩脉动等优点，在实际应用中较为广泛。基于转子磁链定向的矢量控制系统通过磁场定向和坐标变换技术，实现了定子电流转矩重量和励磁重量的解耦控制，采纳直流电机调速理论，分别设计转速和磁链调节器，实现转速控制[2]。2 变频调速实验装置的硬件电路设计本文所设计实验装置的硬件电路包含主电路、控制电路以及信号采集电路，硬件电路的整体结构框图如图 1 所示。主电路包括二极管不控整流、预充电电路、滤波电路、IGBT 逆变电路、驱动电路及缓冲电路等。控制局部选择恩智浦公司的 MK60DN512VLL10为主控芯片。信号采集主要包括母线电压、输出电流、电机转速等的检测。2.1 主电路设计主电路的作用是根据调速要求产生变压变频沟通电，以驱动被控电机。为实现这一功能，设计的变压变频实验装置的主电路结构如图 2 所示。首先采纳二极管构成整流桥，将工频沟通电整流成直流电。采纳电解电容、充放电电阻，实现对中间直流环节的滤波与保护。逆变局部采纳基于 IGBT 设计三相逆变桥，向被控电机提供能量。2.2 控制电路矢量控制中，坐标变换需要大量的运算，基于运算量、控制实时性及外设资源...
