步进电机的调速控制算法制造技术

本发明专利技术涉及电机控制领域，特别是涉及步进电机的调速控制算法，给综合系统上电，通电后，直流电容在PWM整流器未施加触发脉冲的状态依靠PWM整流器中由续流二极管构成的不控整流电路进行充电，为防止充电初期过大的充电电流，充电初期将预充限流电阻接入交流回路中，根据电缆长度输入启动模式S，通过小型电机带动飞轮转动，飞轮启动后接入线路中，给定电机初始启动能量Q，由系统控制器发出触发脉冲，控制整流器进入可控整流运行状态；在直流电压上升至不控整流电压的60％时，再通过三相交流接触器旁路预充限流电阻，满足大功率长距离送电环境下，电机的稳定启动，以及启动电路的低负载，保障启动过程中的安全性。障启动过程中的安全性。

【技术实现步骤摘要】
步进电机的调速控制算法


[0001]本专利技术涉及电机控制领域，特别是涉及步进电机的调速控制算法。

技术介绍

[0002]步进电机是一种将电脉冲信号转换成相应角位移或线位移的电动机，每输入一个脉冲信号，转子就转动一个角度或前进一步，其输出的角位移或线位移与输入的脉冲数成正比，转速与脉冲频率成正比，因此，步进电动机又称脉冲电动机。
[0003]长距离和大功率应用场合，由于网侧电压的畸变使得采用电压定向控制的PWM整流器性能受到一定的影响，反过来又会进一步加剧网侧电压的畸变，成为恶性循环。
[0004]为此，我们提出了步进电机的调速控制算法解决上述问题。

技术实现思路

[0005]为了克服现有技术的不足，本专利技术提供步进电机的调速控制算法，解决了解决上述问题。
[0006]为解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：1)、给综合系统上电，通电后，直流电容在PWM整流器未施加触发脉冲的状态依靠PWM整流器中由续流二极管构成的不控整流电路进行充电，为防止充电初期过大的充电电流，充电初期将预充限流电阻接入交流回路中，根据电缆长度输入启动模式S,
[0007]通过小型电机带动飞轮转动，飞轮启动后接入线路中，给定电机初始启动能量Q；
[0008]2)、由系统控制器发出触发脉冲，控制整流器进入可控整流运行状态；在直流电压上升至不控整流电压的60％时，再通过三相交流接触器旁路预充限流电阻，PWM整流器完成电容充电过程，PWM占空比随占循环周期Z、空比因子X增加而逐步增大，PWM平均幅度U逐步增大，能量积累越多，当达到电机启动所需能量，即启动成功；
[0009]单周期低电平时间为t1,单周期高电平时间为t2,循环周期数为Z,单周期循环数为Y，电机启动时间为TT，信号幅度为U1,电缆长度为L，根据启动模式S、循环周期Z先计算单周期内PWM平均电压，在输入启动模式S、外循环数Z一定情况下，PWM输入平均电压U随占空比因子X增加而增大，且呈线性变化关系，
[0010]同样，在占空比因子X、外循环数Z恒定下，PWM输入平均电压U随输入模式S增加而增大；
[0011]通过启动模式S、单周期循环Y计算电机启动时间TT，它随启动模式S增大而减少，即S越大，PWM平均电压越大，电机启动越快，总线电压波动也大，反之，电机启动模式S越小，PWM平均电压越小。3)、正常启动完毕后，系统控制器发出切换指令，通过三相交流接触器短接预充限流电阻，同时系统控制器控制虚拟电压定向角运算器投入运算，其输出通过虚拟网侧电动势重构器得出虚拟网侧电动势，再通过虚拟磁链运算器得出虚拟磁链定向角。
[0012]与现有技术相比，本专利技术能达到的有益效果是：
[0013]1、通过该算法可满足大功率长距离送电环境下，电机的稳定启动，以及启动电路
的低负载，保障启动过程中的安全性。2、通过该算法可满足大功率长距离送电环境下，电机的稳定启动，以及启动电路的低负载，保障启动过程中的安全性。3、通过该算法可满足大功率长距离送电环境下，电机的稳定启动，以及启动电路的低负载，保障启动过程中的安全性。
具体实施方式
[0014]为了使本专利技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐述本专利技术，但下述实施例仅仅为本专利技术的优选实施例，并非全部。基于实施方式中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得其它实施例，都属于本专利技术的保护范围。下述实施例中的实验方法，如无特殊说明，均为常规方法，下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。
[0015]实施例1
[0016]步进电机的调速控制算法，给综合系统上电，通电后，直流电容在PWM整流器未施加触发脉冲的状态依靠PWM整流器中由续流二极管构成的不控整流电路进行充电，为防止充电初期过大的充电电流，充电初期将预充限流电阻接入交流回路中，根据电缆长度输入启动模式S,S的计算公式为线缆长度L/300，即S＝L/300
[0017]通过小型电机带动飞轮转动，飞轮启动后接入线路中，给定电机初始启动能量Q；
[0018]由系统控制器发出触发脉冲，控制整流器进入可控整流运行状态；在直流电压上升至不控整流电压的60％时，再通过三相交流接触器旁路预充限流电阻，PWM整流器完成电容充电过程，PWM占空比P随占循环周期Z、空比因子X增加而逐步增大,P＝t1/t2，PWM平均幅度U逐步增大，能量积累越多，当达到电机启动所需能量，即启动成功；
[0019]单周期低电平时间为t1,单周期高电平时间为t2,循环周期数为Z,单周期循环数为Y，电机启动时间为TT，信号幅度为U1,电缆长度为L，根据启动模式S、循环周期Z先计算单周期内PWM平均电压，在输入启动模式S、外循环数Z一定情况下，PWM输入平均电压U随占空比因子X增加而增大，且呈线性变化关系，
[0020]同样，在占空比因子X、外循环数Z恒定下，PWM输入平均电压U随输入模式S增加而增大；
[0021]通过启动模式S、单周期循环Y计算电机启动时间TT，它随启动模式S增大而减少，即S越大，PWM平均电压越大，电机启动越快，总线电压波动也大，反之，电机启动模式S越小，PWM平均电压越小，正常启动完毕后，系统控制器发出切换指令，通过三相交流接触器短接预充限流电阻，同时系统控制器控制虚拟电压定向角运算器投入运算，其输出通过虚拟网侧电动势重构器得出虚拟网侧电动势，再通过虚拟磁链运算器得出虚拟磁链定向角。
[0036]实施例2
[0037]步进电机的调速控制算法，给综合系统上电，通电后，直流电容在PWM整流器未施加触发脉冲的状态依靠PWM整流器中由续流二极管构成的不控整流电路进行充电，为防止充电初期过大的充电电流，充电初期将预充限流电阻接入交流回路中，根据电缆长度输入启动模式S,S的计算公式为线缆长度L/350，即S＝L/350；
[0038]通过小型电机带动飞轮转动，飞轮启动后接入线路中，给定电机初始启动能量Q；
[0039]由系统控制器发出触发脉冲，控制整流器进入可控整流运行状态；在直流电压上升至不控整流电压的30％
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60％时，再通过三相交流接触器旁路预充限流电阻，PWM整流器完成电容充电过程，PWM占空比P随占循环周期Z、空比因子X增加而逐步增大,P＝t1/t2，PWM平均幅度U逐步增大，能量积累越多，当达到电机启动所需能量，即启动成功；
[0040]单周期低电平时间为t1,单周期高电平时间为t2,循环周期数为Z,单周期循环数为Y，电机启动时间为TT，信号幅度为U1,电缆长度为L，根据启动模式S、循环周期Z先计算单周期内PWM平均电压，在输入启动模式S、外循环数Z一定情况下，PWM输入平均电压U随占空比因子X增加而增大，且呈线性变化关系，
[0041]同样，在占空比因子X、外循环数Z恒定下，PWM输入平均电压U随输入模式S增加而增大；
[0042]通过启动模式S本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.步进电机的调速控制算法，其特征在于：包括如下步骤：1)、给综合系统上电，通电后，直流电容在PWM整流器未施加触发脉冲的状态依靠PWM整流器中由续流二极管构成的不控整流电路进行充电，为防止充电初期过大的充电电流，充电初期将预充限流电阻接入交流回路中，根据电缆长度输入启动模式S,通过小型电机带动飞轮转动，飞轮启动后接入线路中，给定电机初始启动能量Q；2)、由系统控制器发出触发脉冲，控制整流器进入可控整流运行状态；在直流电压上升至不控整流电压的60％时，再通过三相交流接触器旁路预充限流电阻，PWM整流器完成电容充电过程，PWM占空比...

【专利技术属性】
技术研发人员：张萍，陈宏，徐以美，苏春莉，刘滨杰，李卓轩，
申请(专利权)人：西安欧亚学院，
类型：发明
国别省市：