毕业论文课题相关文献综述

文献综述

摘要：电力技术的发明、电力工业的建立至今已有百余年的历史。在今天，电与人们的生产、生活、科学技术研究和精神文明建设息息相关，对现代社会的各个方面已产生直接的或间接的巨大作用和影响[1]，已成为现代文明社会的重要物质基础。虽然电力系统发展到今天已经日渐成熟，不过还有很多技术问题需要我们去研究和改进，本文主要研究带LC交流滤波器的驱动系统，对于它的性能和控制方式等问题做出大概阐述。

一、驱动控制的研究意义与背景

近些年，采用矢量控制即磁场定向技术的异步电动机交流调速系统已广泛应用于数控机床、电动汽车等领域，这些场合要求调速系统具有调速范围宽，稳速精度，动态响应快，加减速性能好等特性。电机速度在基速以下时磁通恒定，其最大输出转矩仅受逆变器最大允许输出电流的限制；电机速度在基速以上时，由于受电机绕组端电压的限制，随着绕组反电势的增加，必须进行弱磁控制，以实现电机高速运转。因此，在基速以上，电机的最大输出转矩既要受电流限制，也要受电压限制［2］。对于基于转子磁场定向的异步电动机控制系统，采用何种弱磁控制方法，使其在弱磁区获得高转矩输出，提高动态响应特性，是异步电动机转子磁场定向控制的关键。在整个三相异步电机的运行区间,按速度可划分为基速以下和基速以上两个区域。当电机运行在基速以下时,稳态时整个电机磁场保持恒定,输出转矩保持不变,该区间又称恒转矩调速区。当电机运行在基速以上时,由于直流母线电压的限制与反电动势的影响,就需转子磁通随着转速的上升而下降,即所谓弱磁运行。异步电机弱磁控制方法主要有传统的1/ωr弱磁算法[3]、考虑转矩电流分量的改进型1/ωr弱磁算法[4]、基于电压控制策略的转矩最大化弱磁控制算法[5],但这三种方法各有优缺点，所以我们要找出最好的一种控制方式来取得最大的效率。滤波器是一种用来消除干扰杂讯的器件，将输入或输出经过过滤而得到纯净的直流电。对特定频率的频点或该频点以外的频率进行有效滤除的电路，就是滤波器，其功能就是得到一个特定频率或消除一个特定频率。加入LC滤波器后，可以在驱动系统中进行滤波，从而过滤掉一些影响驱动系统工作的不良因素。

二、驱动系统的构成及工作原理

2.1三相感应电机简介

三相感应电动机，是感应马达的一种，定义：由定子绕组形成的旋转磁场与转子绕组中感应电流的磁场相互作用而产生电磁转矩驱动转子旋转的交流电动机。

2.2LC滤波器与逆变器简介

LC滤波器，又称无源滤波器，是利用电感、电容和电阻的组合设计构成的滤波电路[6]，可滤除某一次或多次谐波，最普通易于采用的无源滤波器结构是将电感与电容串联，可对主要次谐波构成低阻抗旁路；单调谐滤波器、双调谐滤波器、高通滤波器都属于无源滤波器。无源滤波器具有结构简单、成本低廉、运行可靠性较高、运行费用较低等优点，至今仍是被广泛应用谐波治理方法[7]。LC滤波器适用于精确的波形系数场合，对于窄带，需要陡峭的边缘滤波波形，它是不适用的。通常情况下，LC滤波器有星型结构和三角结构两种[8]。

逆变器按输出波形可分为正弦波逆变器与方波逆变器，前者在实际中应用较多。正弦波逆变器的主要控制目标是：追踪一纯正弦输出电压，即使在非线性或不平衡负载时，仍能提供不含谐波分量的正弦输出电压[9]。逆变器的传统控制方法主要有基于电网电压矢量定向的PI控制和滞环控制等[10]，但都难以满足逆变器的稳态误差和输出谐波含量的要求。另外，为了减小整个装置的重量、大小、造价，增加控制带宽，往往在这类逆变装置中引入了LC或LCL输出滤波器，而输出滤波器存在谐振峰值，将使得系统不稳定，我们要研究解决这个问题[11]。