异步电机SVPWM矢量控制系统仿真

在分析异步电机矢量控制原理的基础上,根据空间电压矢量脉宽调制理论,在Matlab／Simulink下建立了基于空间电压矢量脉宽调制的异步电机矢量控制仿真模型。仿真结果表明,该系统具有良好的动静态性能,提高了直流电压利用率,很好地降低了电机的电流谐波成分和转矩脉动。     

基于DSP交流异步电机电压解耦矢量控制

基于对交流异步电机电压解耦矢量控制原理的研究,提出了一种用DSP芯片实现交流异步电机矢量控制系统的设计方案,并在PWM变频器上进行了试验。结果表明,采用基于DSP的电压解耦矢量控制系统不但系统简单可靠、性能好而且易于实现复杂的控制策略。     

基于简化三电平SVPWM算法的大功率异步电机控制

针对传统三电平逆变器存在的不足,提出了将传统两电平逆变器的电压空间矢量控制算法应用于三电平逆变器,利用电机全阶闭环转子磁链观测器,实现了三电平拓扑结构下异步电机的无速度传感器矢量控制算法,该控制方法简化了控制算法,减少了运算量.以工业现场1 000 kW三相异步电机作为研究对象,实验结果证明该算法实现简单,性能优越,能够在大功率异步电机控制中取得良好的效果.     

考虑中点电压不平衡的中点箝位型三电平逆变器空间矢量调制方法

论述了中点电压偏移时,中点箝位型(neutral point clamped, NPC)三电平逆变器的空间矢量调制方法(space vector pulse-width modulation,SVPWM)。当中点电压偏移时,电压矢量本身的变化和平衡算法所带来的冗余矢量作用时间所引起的合成误差。经计算得到不同调制度时的合成误差曲线。将中点电压的不平衡因子引入矢量的选择和作用时间的计算中,利用不平衡因子调整矢量作用时间。比较了当逆变器带有异步电机负载时,传统矢量调制方法和改进的调制方法在电机启动过程系统的响应特性。表明改进的算法不仅能使三电平逆变器的输出电压谐波含量大幅减少,并且中点电压不平衡、电机转矩脉动、电流畸变也大幅度减小。     

基于空间电压矢量120°解耦的开绕组异步电机双三电平逆变器零序电压消除

由于开绕组异步电机双三电平逆变器系统存在很大的零序电压,导致整个系统在单一直流电压源供电模式时,容易形成零序环流损坏半导体开关器件和开绕组电机绝缘,只能动态地消除系统零序电压的平均值,不能抑制其瞬时值,即在一个开关周期内只能通过改变小矢量的作用时间,使其每个逆变器的零序电压平均值为零。提出一种新的消除开绕组异步电机双三电平逆变器系统零序电压的方法。该方法无需对每个开关周期内系统的零序电压进行动态抑制,直接利用统一快速算法以及空间电压矢量解耦的原理和方法将给定参考电压矢量分解为两个大小相等、方向互为120°的等效参考电压矢量,并由两个逆变器分别单独产生,以此实现对双三电平逆变器系统零序电压的瞬时值的消除。仿真和实验验证了该方法的正确性和有效性。     

三电平异步电机的无速度传感器矢量控制系统研究

为解决在中高压领域无速度传感器矢量控制速度辨识差的缺点,基于三电平电压源型逆变器,提出了一种异步电机无速度传感器矢量控制方案.该方案采用间接矢量控制(IFOC)策略,以模型参考自适应(MRAS)方法构造速度辨识系统,并在新型三电平空间矢量脉宽调制(SVPWM)简化算法基础上,运用MATLAB/Simulink实现对三电平异步电机无速度传感器矢量控制系统的仿真研究.仿真结果表明,所述控制方法正确有效,该系统具有较好的稳态特性和动态响应能力.     

基于三电平逆变器的异步电机矢量控制研究

矢量控制使异步电机转子磁链与转矩解耦,可实现对转速、转矩和位置的精确控制,使异步电机具有与直流电机一样的控制特性。三电平逆变器比传统的两电平逆变器有更多的开关状态,有利于输出电压正弦化和向高压大容量发展。研究了基于三电平逆变器的异步电机矢量控制,在参考电压矢量的合成时,选择只包含PO状态的矢量作为起始矢量,既保持了中点电位的平衡,又消除了扇区切换时矢量突变问题。仿真结果表明电机动态、稳态性能优越。     

基于简化三电平SVPWM算法的逆变器研究

分析了三电平SVPWM的简化算法,将传统两电平逆变器的电压空间矢量控制算法用于三电平逆变器,对该算法进行了详细的数学推导,同时给出其实施步骤,并利用DSP实现了该算法.在实验室将一个22kW的三相异步电机作为实验对象.在工业现场采用55 kW和1000kW三相异步电机作为研究对象,三者的实验结果证明,该算法实现简单.能够在实践中取得良好的性能.     

基于扩展卡尔曼滤波器的异步电机矢量控制系统的转子电阻辨识

异步电机的转子电阻是电机控制系统中变化最为明显的参数之一,因此准确、快速地辨识转子电阻是提高矢量控制系统鲁棒性的研究重点。提出一种基于扩展卡尔曼滤波（EKF）实现异步电机转子电阻估计的方法,该方法采用异步电机的双闭环矢量控制策略,通过测量电机定子电压、电流及电机转速,在线辨识电机转子电阻。在MATLAB/Simulink中建立系统仿真模型,并分析了转子电阻变化对转速的影响,结果验证了该算法的有效性和准确性。     

基于DSP的无速度传感器异步电机矢量控制

提出了一种基于TMS320F28335的无速度传感器异步电机矢量控制系统的设计。根据异步电机的数学表达式建立一种较准确的转子磁链和转速的估算模型,以DSP为主控制器,给出了系统的整体结构,并采用电压空间矢量调制算法对电机进行控制。利用双PWM变流器对系统进行试验验证。试验结果表明了理论的正确性,证明系统具有良好的性能。     

异步电机参数离线辨识改进算法

为实现变频调速系统的自运行(self-commissioning),提出了一种异步电机参数离线辨识的改进算法,该算法能直接辨识出与无速度传感器定子磁场定向矢量控制相关的大部分电机参数。利用直流实验辨识定子电阻,并通过分析逆变器的开关状态,得到直流实验的等效控制电路。采用单相交流堵转实验辨识定子总漏感和转子电阻,并通过分析异步电机相量图得到单相交流堵转实验稳定运行的工作条件。恒压频比空载实验辨识定子自感,对电机定子频率进行补偿以消除可能出现的定子电流振荡。利用直流侧电压和PWM占空比来重构定子电压,并根据电机电流极性补偿逆变器死区引起的电压误差。最后,在两台不同功率等级的异步电机上进行了参数辨识和无速度传感器定子磁场定向控制的实验研究。实验结果表明,参数辨识结果对直流侧电压不敏感,辨识得到的电机参数能满足无速度传感器矢量控制系统对电机参数准确性的要求。     

电梯门机用无刷直流电机调速系统设计与应用

针对电梯门机的使用特点,研制出专用的稀土永磁无刷直流电机调速系统,实现了门宽的自学习、运行参数的修改及按给定曲线调速运行等功能。文中介绍了该无刷直流电机的设计和控制方法,通过样机的试验和应用效果良好。     

一种新型直流电机的理论研究

设计出一种既具有直流电机所具有的调速性能好又具有鼠笼异步电机结构简单、维护方便的一种新型电机的雏形,并对其工作原理及控制回路进行了初步的探讨,并基于Matlab/Simulink软件进行了系统控制仿真,验证了其具有良好的调速性能.     

磁通观测改进的无速度传感器DTC系统

针对定子电阻摄动与积分漂移对直接转矩控制(DTC)性能的影响,在分析直接转矩控制特点的基础上,推导了以电机有功功率为基础的定子电阻辨识算法与以反电动势为基础的定子磁链辨识算法,并将坐标系定向于定子电流矢量上推导出转速估计算法.以此建立的直接转矩控制系统,定子电阻辨识算法不依赖电机其他易变参数,转速估计中未使用转子电阻或转子时间常数;通过4kW感应电机无速度传感器DTC系统仿真试验表明,积分漂移得到有效抑制,估计速度与实际速度良好吻合,系统具有较好调速性能.     

基于DSP的异步电机VVVF调速系统仿真与实现研究

给出了VVVF交流变频调速基本原理和SVPWM控制算法,详细介绍了用TMS320LF2407A实现的三相异步电机变频调速系统,最后对所提出的SVPWM算法及所设计的调速系统进行了仿真和实验验证。结果表明,该交流调速系统结构简单、性能可靠,可广泛应用于电气传动装置中。     

永磁同步电动机直接转矩控制系统的研制

对永磁同步电动机直接转矩控制运行机理进行了研究。在此基础上开发了一套基于TMS320LF2407的永磁同步电动机直接转矩控制交流调速系统。实验验证了该策略可用于永磁同步电动机控制,实验还表明永磁同步电动机直接转矩控制具有优良的转矩快速动态响应特性和对系统参数摄动、外干扰具有很强的鲁棒性等优点。实验系统安全可靠运行表明该调速系统具有优良的故障检测和保护功能,硬件设计思想合理。     

基于DSP的门机变频器系统硬件的设计与实现

介绍了运用小型开关电源作为系统电源供给,应用智能功率模块IPM作为逆变器,运用TI公司DSP芯片TMS320LF2407A作为主控制芯片,实现了对异步电机的控制。给出了门机变频器详细、实用的硬件设计方案。     

感应电机高性能鲁棒速度跟踪控制器设计

针对系统模型不确定性和干扰对矢量控制性能的影响,利用Q-参数化理论设计控制器,设计了一种简单有效的感应电机速度控制策略。该速度控制器由鲁棒转子磁链估计器(RRFE)以及参考模型跟踪控制器(RMTC)两个部分构成。RRFE主要用于转子磁链估计,以确保转子磁链获得快速准确的定向,而RMTC则在电机参数发生变化和出现干扰的情况下,获得磁链和转速的渐进跟踪性能。仿真试验结果表明,干扰得到有效抑制,系统具有较好调速性能。     

基于感应电动机的暂态电压稳定判据的研究

提出一种负荷采用感应电动机模型时的暂态电压稳定的判断方法.该判据通过比较扰动后感应电动机电磁转矩和机械转矩以及转差的变化情况来判断负荷的稳定性,以系统的最大传输功率与负荷功率需求的关系来确定负荷失稳是否会导致暂态电压失稳.以单机单负荷系统和IEEE39节点系统为例,用MATLAB软件进行仿真分析,仿真结果验证了所提出的方法的准确性.     

基于DSP变频调速系统的对称电压空间矢量控制

介绍了数字信号处理器TMS320LF2407的性能特点及其在变频调速系统中的特殊应用.讨论了电压空间矢量法及产生对称PWM波形的原理和方法,用该方法能减少逆变器输出电流的谐波成分及电动机的谐波损耗,更有效地利用电源电压,大大扩展了电动机的调速范围.并给出了详细程序设计的控制框图、PWM初始化程序以及实验结果.