永磁驱动调速技术在引风机改造中的应用

通过对液力耦合调速器、变频调速器和永磁驱动调速器优缺点的比较,决定采用永磁驱动调速技术对某电厂锅炉引风机进行改造,并对改造后的经济效益和安全性能进行了分析。改造后,机组运行振幅下降83%,噪音降幅35%,机组每年可节省费用60.9万元,不到2年就可收回投资,风机经济性、安全可靠性显著提高。     

永磁调速驱动设备在炼钢冷却水循环系统上的应用

本文详细介绍了永磁调速驱动设备在炼钢冷却水循环系统上的应用。从Concept程序设计与Citect上位画面控制两个方面进行了详细阐述,在程序设计方面引入PID控制,保证了永磁调速驱动设备对炼钢冷却水液位及流量的有效控制。系统运行以来,收到了良好的效果。     

一种新型电动车用宽调速永磁电机驱动系统

介绍了一种新型电动车用永磁电机宽调速驱动系统。在采用新型电机结构的基础上．基于标量算法的快速电流追踪控制满足了高性能的调速要求。在高速下．利用变压器电势来削弱电机旋转电势。从而实现了高于基速的恒功率运行．扩展了电机的调速范围。     

火电厂中速磨永磁调速驱动系统的应用和分析

目前由于我国大容量火电机组的体量巨大,现役机组的节能减排将成为"碳达峰"和"碳中和"发展之路上的主要过渡方式.提出一种用于大容量机组的磨煤机永磁调速驱动方式,可有效缓解异步电动机功率因数低、能耗高的问题.永磁调速驱动方式相较传统异步电动机驱动系统具有控制智能、功率因数高、效率高、可靠性好、节能效果优良,以及布置及检修维护方便等优点.通过某示范电厂采用该系统的技术分析、实测数据以及经济分析,进一步阐述永磁调速驱动系统的优越性,可广泛应用于大容量火电机组的转型之路.     

稀土永磁方波电机调速系统

本文研究了稀土永磁方波电机的开环控制问题,在构成开环调速系统后,分析了系统的工作原理,通过实验结果分析得到了稀土永磁方波电机的控制特性。本方案可用于电动自行车等对调速性能要求不高的场合。研究表明,该系统具有出力大、效率高、成本低的优点。     

永磁调速系统与节能

介绍一种技术领先的节能产品——永磁调速驱动器（PMD）。该设备是通过磁力耦合实现非机械连接扭矩传递的装置，适用于发电、冶金、石化、水处理、采矿与水泥、纸浆造纸、暖通空调、海运、灌溉等行业的水泵、风机、鼓风机、离心机、输送带等设备，尤其适用于高温、低温、潮湿、肮脏、易燃易爆、电压不稳定等场合，可靠性高，降低维护成本，节能效果很明显。     

永磁调速技术在发电厂辅机节能改造中的应用分析

永磁驱动技术因其高效节能、无刚性连接传递扭矩、维护简单以及无高次谐波污染等特点,越来越受到国内用户的关注。以某发电厂一次风机永磁调速改造工程为例,分析了永磁调速的技术特点、节能效果;提出了在对永磁调速节能改造工程实施过程中应该注意的问题。     

变频调速永磁同步电动机设计特点

提出二种永磁同步电动机异步起动转矩的计算方法，并与通常采用的方法作了比较。对变频调速永磁同步电动机起动方法作了分析。最后为改善低频起动和牵入性能，对这类电机的设计提出了一些看法。     

调速永磁同步电动机计算机辅助设计

采用C++Builder 6.0编程软件,设计和开发了调速永磁同步电动机计算机辅助设计软件。介绍了调速永磁同步电动机的定、转子结构和极弧系数计算公式,还介绍了该软件的系统结构及其功能。最后将软件设计值与算例实际值进行比较,验证了软件的准确性。     

永磁交流伺服系统速度控制器优化设计方法

针对永磁同步电机数字控制系统中,电机转速动态过程中出现的由于通常采用PI控制器串联校正来设计速度环而导致的超调和振荡问题,提出了一种速度控制器优化设计方法.在分析了永磁交流伺服系统速度环数学模型的基础上,调整了速度控制器中比例增益的作用位置,构成IP控制器局部反馈校正来设计速度环.根据稳定性和跟随性要求,选取转速偏差指标函数,优化控制器参数设计,同时在控制器设计中增加了anti - windup策略.所设计的控制器,可以获得电机转速的无超调、无振荡快速响应,并具有较强的抗扰动能力.仿真和实验结果验证了设计方法的有效性和可行性.     

一种永磁同步电动机的宽调速范围控制方法

针对永磁同步电动机的宽调速范围应用和弱磁难问题,提出了一种永磁同步电动机的宽调速范围控制方法,该方法基于矢量控制原理,基速以下采用id=0控制,基速以上采用弱磁控制,利用电压外环调节器产生直轴电流参考值id*,不依赖于电机参数,易于数字化实现。提出电流反馈解耦控制方法,实现了d、q轴电流的完全解耦,提高了永磁同步电动机的控制性能。在5.5kW的内置式永磁同步电动机上进行了仿真,扩速倍数可达3倍,转速、转矩控制性能良好,验证了控制方法的有效性,对永磁同步电动机的宽调速范围应用具有实际意义。     

改进的线性自抗扰永磁同步电机转速控制器设计

基于线性自抗扰控制(linear active disturbance rejection controller, LADRC)在永磁同步电机(permanent magnet synchronous motor, PMSM)转速、电流复合控制中无法应对q轴电流突变和参数整定存在缺陷,提出一种改进的自抗扰控制器。首先,分析常规LADRC在转速、电流复合控制的设计方法,并对其核心参数进行剖析。其次,基于常规LADRC用最速控制综合函数(fhan)代替比例微分(the proportion of differential, PD)进行控制律设计,提高系统控制性能并优化参数配置方式;同时基于该函数特性,设计电流外环控制器,利用电流偏差反馈算法对q轴电流进行限幅控制,避免电流冲击过大损伤硬件。通过搭建实验平台测试,实验结果显示改进的LADRC能有效应对q轴电流冲击,同时具有与传统LADRC相当的抗扰能力,并且对扰动的瞬态响应时间缩短20 ms,表明改进的LADRC具有更高的安全性能和良好的抗扰能力。     

Simulation of variable‐speed wind generation system using boost converter of permanent magnet synchronous generator

This paper proposes a variable‐speed wind generation system using the boost converter. The proposed system has three speed control modes for the wind velocity. The control mode of low wind velocity regulates the armature current of the generator with the boost converter to control the speed of wind turbine. The control mode of middle wind velocity regulates the DC link voltage with the vector controlled inverter to control the speed of wind turbine. The control mode of high wind velocity regulates the pitch angle of the wind turbine with the pitch angle control system to control the speed of the wind turbine. The hybrid combination of three control modes extends the variable‐speed range. The proposed system simplifies maintenance, improves reliability, and reduces the costs compared with the variable‐speed wind generation system using a PWM converter. This paper describes the control strategy and modeling for a simulation of the proposed system using Simulink of Matlab. It also describes the control strategy and modeling of a variable‐speed wind generation system using a PWM converter. The steady state and transient responses for wind velocity changes are simulated using Matlab Simulink. This paper verifies the fundamental performance of the system using a boost converter by discussing the simulation results of both systems. © 2009 Wiley Periodicals, Inc. Electr Eng Jpn, 169(4): 37–54, 2009; Published online in Wiley InterScience ( www.interscience.wiley.com ). DOI 10.1002/eej.20902     

永磁同步电机驱动电动汽车速度自适应控制

针对电动汽车行进过程中复杂的车辆运行环境易造成驱动电机参数变化和系统外界干扰引入的现象,研究永磁同步电机驱动电动汽车行进速度的自适应跟踪控制问题.将电动汽车驱动部分与传动系整合,建立整个系统的非线性数学模型.针对该系统本身的非线性、强耦合性等特点,同时考虑实际系统中一些物理量出现的变化,运用非线性反步法结合解耦控制技术...     

Examination of new vector control system of permanent magnet synchronous motor for high‐speed drives

A new vector control system for permanent magnet synchronous motor drives has been developed. To stabilize the current control loop in the high‐rotating‐speed region, a novel configuration of current controller is introduced. The unique characteristic of the proposed current controller is that the current regulator is connected to the conventional motor model in a series. By analyzing the transfer characteristics of the control, it became clear that the influence of the coupling component between the d–q axes can be deleted theoretically if the control parameters are set properly. The stability and torque response of the proposed vector control system were improved, and the effectiveness of the proposed controller was demonstrated by a time domain simulation and some experiments. In addition, the robustness of the controlling system was investigated experimentally. © 2011 Wiley Periodicals, Inc. Electr Eng Jpn, 176(4): 61–72, 2011; Published online in Wiley Online Library ( wileyonlinelibrary.com ). DOI 10.1002/eej.21123     

变速变负载无轴承永磁同步发电机悬浮力及发电性能研究

针对普通发电机轴承磨损严重的问题,提出一种无轴承永磁同步发电机。首先分析了无轴承永磁同步发电机的悬浮原理和发电原理;其次,推导了感应电压表达式,利用麦克斯韦张量法建立悬浮力和电磁转矩的数学模型并验证其正确性;再次,运用参数化分析法设计并优化了发电机结构,仿真结果验证了发电机具有良好的悬浮力和电磁性能;另外,将设计的样机进行试验,验证了该发电机具有良好的动态性能;最后针对发电机常见的变速、变负载的问题,基于有限元仿真分析了其对发电机运行性能的影响。仿真结果说明该发电机在特殊工况下具有良好的悬浮性能。研究表明提出的新型发电机具有良好的动静态性能可以稳定运行。     

永磁体分散性对自起动永磁同步电动机的影响

由于批量生产的永磁材料在性能上存在不可避免的分散性,会造成永磁同步电动机性能的差异,采用理论分析与性能计算相结合的方法,研究了永磁材料性能的分散性对永磁同步电动机起动性能、空载性能和额定性能的影响,并以380V、22kW、6极永磁同步电动机为例进行了实验验证.结果表明:永磁体性能的分散性影响起动过程中的最小转矩,对电机的起动有较大影响;永磁体分散性对空载电流、空载功率因数、负载功率因数和过载能力影响较大,而对额定运行时的效率、电流影响不大.     

Technical evolution of permanent magnet synchronous motors for home appliances

This paper reports on the highly efficient motor technologies used in home appliances in Japan. The permanent magnet synchronous motor (PMSM) is especially suitable because the use of permanent magnets does not require any extra current to produce magnetic power in the rotor, or any other kind of energy. In Japan, there has been a rapid shift from induction motors to PMSMs, and in this paper we will show several examples of PMSMs as applied to the home appliance field. It can be seen that great improvements have been made in high‐efficiency motor technologies. Copyright © 2007 Institute of Electrical Engineers of Japan. Published by John Wiley & Sons, Inc.     

Trend of permanent magnet synchronous machines

The performance of permanent magnet synchronous machines (PMSMs) has improved rapidly by the progress in elemental technologies such as electromagnetic material technology, computer‐aided design technology, control technique, and drive circuit technology, and thus PMSMs are attractive as high‐performance machines in various fields. This paper describes the recent technology and the trends in PMSMs. To begin with the PMSMs are classified by the ratio of magnet torque to the reluctance torque and their features described, then the trend of the motor design and the electromagnetic material for highly efficient PMSM is shown. The technologies that help to reduce the vibration and noise are also described, and the recently developed PMSMs for traction drive application are introduced. Copyright © 2007 Institute of Electrical Engineers of Japan. Published by John Wiley & Sons, Inc.