采油变频节能控制系统的设计与研究

【摘要】：目前，在油田油井节能增产控制系统领域，交流调速电气传动已经上升为电气调速传动的主流。由直流电动机占统治地位的局面已经受到了猛烈的冲击，交流调速电气传动在不久的将来将会完全取代直流调速电气传动。在中、小容量范围内，一般采用自关断器件的全数字控制PWM变频器。本论文主要针对常见三相异步电动机设计一种通用用变频器，根据电动机调速系统的特点，设计了变频器的主电路和驱动电路。本文对变频调速理论，逆变技术，SPWM产生原理进行了研究，在此基础上设计了一种新型数字化三相SPWM变频调速系统，以AT89C51控制专用集成SA4828为控制核心，采用IGBT作为主功率器件，同时采用IR2110驱动芯片，整流电路采用二极管，电路结构比较简单，从而完成了整个系统控制部分的软硬件设计。 【关键词】：AT89C51 变频调速 正弦脉宽调制 SA4828波形发生器 保护 IGBT
【学位授予单位】：河北科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：TM921.51
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第1章 绪论8-10
• 第2章 变频调速的原理10-14
• 2.1 变频调速的简单原理10-11
• 2.1.1 基频以下的恒磁通变频调速10-11
• 2.1.2 基频以上的弱磁变频调速11
• 2.2 高动态性能型矢量控制11-13
• 2.3 本章小结13-14
• 第3章 系统总体设计14-16
• 3.1 系统总体设计框图14-15
• 3.2 本章小结15-16
• 第4章 系统主回路设计16-23
• 4.1 整流滤波电路的设计16-17
• 4.2 三相逆变电路的设计17-22
• 4.2.1 IGBT 器件的工作原理18-19
• 4.2.2 IGBT 的特性19-22
• 4.3 本章小结22-23
• 第5章 驱动电路及系统保护电路的设计23-28
• 5.1 驱动电路设计要求23-25
• 5.1.1 栅极驱动电压23
• 5.1.2 串联栅极电阻23-24
• 5.1.3 栅极驱动功率要求24
• 5.1.4 栅极驱动布线的几点考虑24-25
• 5.2 驱动电路的设计25-26
• 5.3 电流检测及过流保护电路26-27
• 5.4 本章小结27-28
• 第6章 控制电路的设计28-34
• 6.1 AT89C51 主控制模块28-29
• 6.2 SPWM 波发生模块29-30
• 6.3 A/D 模数转换模块30-32
• 6.4 控制硬件电路的实现32
• 6.5 本章小结32-34
• 第7章 软件设计34-82
• 7.1 流程图34-35
• 7.2 SA4828 的编程35-38
• 7.3 SPWM 波生成基本思路38
• 7.4 基准正弦波及三角波的生成机理38-39
• 7.5 模糊 PI 调节的实现39-41
• 7.5.1 传统的 PI 算法39-40
• 7.5.2 改进的 PI 算法40-41
• 7.6 程序设计41-48
• 7.7 主程序清单48-81
• 7.8 本章小结81-82
• 结论82-83
• 附录83-84
• 参考文献84-89
• 攻读硕士学位期间所发表的论文89-90
• 致谢90-91
• 个人简历91

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