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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:張人偉
研究生(外文):Jen-Wei Chang
論文名稱:以DSP為基礎具低轉速速度估測之感應馬達無感測器驅動器
論文名稱(外文):DSP-Based Induction Motor Sensorless Driver with Low Speed Estimation
指導教授:陳遵立陳遵立引用關係
指導教授(外文):Tzuen-Lin Chern
學位類別:碩士
校院名稱:國立中山大學
系所名稱:電機工程學系研究所
學門:工程學門
學類:電資工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2003
畢業學年度:92
語文別:中文
論文頁數:92
中文關鍵詞:數位訊號處理器適應性新積分結構換流器
外文關鍵詞:InverterDSPnew integrator with adaptive compensation
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本篇論文主要在研製一個以數位訊號處理器(DSP)為基礎的無感測器感應馬達驅動器。其中係以閉迴路電壓/頻率(V/F)固定比率為感應馬達速度控制架構,再以適應性新積分結構推展出速度估測器,解決一般間接向量控制在10%額定轉速以下的低轉速區域時,常有速度估測錯誤與不穩定的問題,實驗結果並證實所設計的驅動器已實現具低轉速及馬達參數變異時,具有高精確度的轉速估測效果與性能。
This thesis is to design a DSP-based speed-sensorless driver for an induction motor. The driver schemed with closed loop constant V/F ratio is used as the speed control configuration, and a new integrator with adaptive compensation is derived to estimate motor speed. The developed driver with speed estimator has solved the problems of estimation deviation and stability which was occurred when designed by Indirectly Field Orientation Control method under low speed by 10% of rated speed. The experiments demonstrate the sensorless driver has performance of accuracy and efficiency for speed estimation when motor is operated under the circumstance of low speed range and parameter variation.
第一章 緒論 1
1.1 前言 1
1.2 研究動機 4
1.3 論文架構 10

第二章 交流感應馬達數學模式 11
2.1 座標軸轉換 11
2.2 磁交鏈與轉差 16
2.2.1 轉子磁場導向轉差計算 17
2.2.2 定子磁場導向轉差計算 20

第三章 交流感應馬達速度控制 22
3.1 交流馬達調速方法 22
3.1.1 變極調速 23
3.1.2 轉子串聯電阻調速 23
3.2 變壓調速 25
3.3 變頻調速 27
3.3.1 間接變頻器的結構 27
3.3.2 間接變頻控制 31
3.3.2.1 向量控制 31
3.3.2.2 直接轉矩控制 33
3.3.2.3 純量控制 36
3.3.2.4 直接變頻 39

第四章 交流感應馬達無感測器控制架構 41
4.1 硬體架構 41
4.2.1 DSP EZ-KIT數位控制單元 41
4.2.2 POWER MOSFET驅動線路 44
4.2.3 電壓與電流回授電路 46
4.2.4 Programmable Flag Input and Output電路48

第五章 交流感應馬達無感測器速度估測數學模式 50
5.1 開迴路估測器 51
5.2 MRAS 速度估測法 54
5.3 新積分演算估測法 58
5.3.1 新積分演算估測法程式架構 61
5.3.2 數位控制 63

第六章 實驗結果 68
6.1 實驗系統 68
6.2 實驗馬達資料 72
6.3 增幅電壓 75
6.4 截止頻率 77
6.5 新積分演算法 79
6.6 參數對速度估測的影響 85

第七章 結論 90
參考文獻 91
[1] Paul C. Krause, “Analysis Of Electric Machinery And Drive Systems”, Second Edition, 2002.
[2] 劉昌煥, “交流電機控制-向量控制與直接轉矩控制原理”,東華書局,民國90年9月。
[3] 仲成儀器編輯部, “交流感應伺服馬達控制”,全華科技圖書股份有限公司,修定版。
[4] Peter Vas, “Sensorless Vector And Direct Torque Control”, Oxford University Press, 1998.
[5] 電機工程手冊,電機工程手冊編輯委員會, “電機傳動控制系統”,五南圖書, 2002年5月。
[6] D.W. Novotny and T.A. Lipo, “Vector Control and Dynamics of AC Drives”, Clarendon Press. Oxford, 1996.
[7] Chee-Mun Ong, “Dynamic Simulation Of Electric Machine”, Prentice Hall.
[8] ADMC401 Application Notes, “Constant Volts/ Hertz Operation For Variable Speed Control Of Induction Motors”, Analog Devices, 1999.
[9] “ADSP-2199x Mixed Signal DSP Controller Hardware Reference”, Analog Devices, 2003.
[10] “ADSP 21990 EZ-KIT LITE Evaluation System Manual”, Analog Devices, April. 2002.
[11] “Visual DSP ++ 3.0 Getting Started Guide for ADSP-21xx DSPs”, Analog Devices, July 2002.
[12] “2.0 Amp Output Current IGBT Gate Drive Optocoupler”, Hewlett Packard, 7/97.
[13] “Current Transducer LTS 25-NP Data Sheet”, LEM.
[14] M. N. Marwali And A. Keyhani, “A Comparative Study Of Rotor Flux Based MRAS And Back EMF Based MRAS Speed Estimators For Speed Sensorless Vector Control Of Induction Machines”, IEEE Trans. On Industry Applications, 1997.
[15] Jun Hu and Bin Wu, “New Integration Algorithms for Estimating Motor Flux over a Wide Speed Range”, IEEE Trans. on Power Electronics, 1998.
[16] ADMC401 Application Notes, “Implementing Low-Pass Filters With ADMC401 AN401-33”, Analog Devices, Jan. 2000.
[17] ADMC401 Application Notes, “Implementing Space Vector Modulation With ADMC401 AN401-17”, Analog Devices, Jan. 2000.
[18] “Three Phase Sine Wave Generation using the PWM unit of the ADMC401”, Analog Device, Jan. 2000.
QRCODE
 
 
 
 
 
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               
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