石油振动筛由电机控制系统硬件的设计

    石油振动筛电机控制系统是电动汽车驱动系统的核心，集电动、再生制动发电于一体。由于电机具有明显的非线性特征，其控制系统较为复杂，其主要由电机、功率变换器、控制器和检测装置四个部分组成。位置检测器将电机转子位置及运行转速等信息提供给控制器，据此进行导通角和关断角的调整，达到调整控制的目的；电流检测器监测各相电流信息，准确地给出定子绕组的通电时刻及换相时刻，完成电流斩波控制或采取相应的保护措施以防止过电流；石油振动筛控制器根据模拟开关和传感器检测输入量判断工况，输出功率变换器各相开关信号，控制电机运行状况。

    石油振动筛电机实现机械能和电能之间的双向转换，本文选用的是某汽车制造有限公司自主研制的电动汽石油振动筛电机，其主要参数为额定功率4000W，额定电压96V，额定转速1500r/min，电机为风冷式。控制电路的设计都是以这些参数为基础的。功率变换器是电机驱动系统能量传输的关键部分，是电机运行时的能量供给者，控制绕组导通和关断。合理选择和设计功率变换器是提高电机驱动系统性价比的关键因素之一，一个理想的功率变换器主电路结构形式应具有如下条件：较少数量的主开关元件；可通过主开关器件调制有效的控制相电流；石油振动筛设备具备迅速增加绕组相电流的能力；可将回馈能量给电源充电。
    石油振动筛设备的功率变换器的主电路拓扑结构与传统逆变器有很大的差异，具有多种形式，设计灵活多样，较常见的有双开关型、双绕组型和电容分压型等。根据功率变换器设计原则及系统控制要求，本文对电动汽石油振动筛4000W三相电机控制系统功率变换器进行了设计，由于本系统的供电电源为铅酸蓄电池，为有效地利用电源，确保各相能独立控制并且主开关器件尽量少，控制简便**，选用不对称半桥式主电路，该电路结构不但可避免常规变频器中上、下桥臂直通的故障隐患，且各相绕组在电气上保持独立。其中Cs为滤波、储能电容，作用是对输出电压进行平滑滤波，同时作为相绕组能量回馈、石油振动筛电机制动运行能量回馈的储能元件。
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