三相异步电动机断相运动分析

应用对称分量法及电力邱动系统运动方程、结合实测结果，对三相异步电动机断相运行进行了理论分析，并得出断相运行时电动机电磁转矩和转差率的变化情况、电流与正常工作电流及与负载的关系，进而提出了设置断相保护的重要性及断相保护方案。     

基于β角变换的永磁同步电动机混合控制方法

为达到永磁同步电动机的高精度控制,抑制转矩脉动,在分析永磁同步电动机数学模型的基础上,在矢量坐标系下定义了β角并根据电磁转矩方程推导出最大电磁转矩对应的β值.分析了矢量控制下电磁转矩、负载变化与β角的关系.设计了基于β角观测的混合控制方法,在不同情况下采取频率换向或位置换向的不同控制方式,并设计了过渡控制消除两者切换造成的波动.设定了β角的稳定工作范围,并研究了3种控制方式的切换条件.仿真与实验结果表明,该方法根据负载的变化采用不同的控制模式,能够快速响应负载变化并达到较高的控制精度.     

基于磁阻式步进电机的恒定制动转矩负载

空间齿轮传动系统寿命实验需要一种能够在不同转速下提供恒定制动转矩的负载,而传统的制动器往往不适用于真空环境,或者转矩不平稳.为此提出一种基于磁阻式步进电机的真空低速恒转矩负载,其基本原理是利用相电流细分技术,合成出一个大小恒定、而落后转子相位π/2的旋转磁场,使转子在旋转状态下保持最大静态锁定转矩.通过调节驱动电流幅值控制锁定转矩,并通过改变驱动电流的频率控制磁场转速,从而实现电机在不同转速下输出平稳、可调的制动转矩.实验表明,在转速1～160 r/min,该负载可提供0.65～8.43N.m的平稳可调制动转矩.     

降耗节能单相永磁同步电动机的研制

针对单相永磁同步电动机起动困难和运行时功率因数低的问题,计算和分析了起动过程中电磁转矩、转差率与起动电容之间的关系,获得使得起动转矩值最大的电容值,以缩短起动时间;通过调节补偿电容来调控电机功率因数,从而降低运行电流实现节能.仿真和样机实验表明,正确选择起动电容值可以提高电机自起动性能,实时调节补偿电容值可以获得明显的节能效果.研究工作和结论对开发高起动性能的高效单相永磁同步电动机有参考价值.     

突加负载时感应电动机的电磁转矩

利用三相感应电动机的状态方程，计算了三相感应电动机在空载运行、突加额定负载和周期性冲击负载两种情况下，感应电动机的电磁转矩，讨论了不同的机械常数对突加负载动态过程的影响，得到了一些有用的结论。     

基于模糊控制的异步电动机直接转矩控制系统研究

针对传统的异步电动机直接转矩控制中存在低速运行时电动机转矩脉动较大的问题,提出了一种基于模糊控制的直接转矩控制系统模型.该模型采用三输入单输出的结构,将磁链相位角、磁链幅值误差和转矩误差作为模糊变量,并对其进行模糊分级,以此达到优化空间电压矢量选择的目的.并在Matlab/simulink中进行仿真,结果表明该方法有效的减小了转矩脉动,同时有更好的速度响应.     

小型电动机转矩测试台的研制

本文对几种类型电动机转矩测试方法进行了分析，就测试误差，工作可靠性，操作方便，设备成本等方面进行综合比较，提出采用磁粉制动器作负载的测试方法，并根据厂方要求，研制成小型电动机转矩测试台，在生产中经较长时期使用，得到较为满意的结果。     

小型电动机转矩测试台的研制

本文对几种类型电动机转矩测试方法进行分析，就测试误差、工作可靠性、操作方便、设备成本等方面进行综合比较，提出采用磁粉制动器作负载的测试方法。并根据厂方要求，研制成小型电动机转矩测试台，在生产中经较长时期使用，得到较为满意的结果。     

电流型变频调速系统中感应电动机的步进转动问题

分析了电流型变频调速系统中感应电动机在低频运行时所出现的步进转动现象的原因与特点。依据电磁理论所做的分析与实验观测的结果相一致。针对现行的控制装置中有关频率下限这个性能指标的界定所存在的实际问题，提出了工程设计与调试中应采取的实际对策。     

转矩滞环幅值可调的直接转矩控制方法研究

通过对转矩脉动的原因进行分析,得出低速运行时转矩滞环的幅值和转矩脉动直接相关,速度误差信号的变化是判断电机转矩脉动的一个很好的指标;同时提出一种模糊逻辑控制器,以速度误差信号和电流信号的变化率为输入,以转矩滞环振幅增量为输出,能动态地调节转矩滞环幅值.仿真结果表明:含有模糊逻辑滞环调节控制器的直接转矩控制系统能够减少电机运行过程中的转矩和磁通脉动,同时提高直接转矩控制系统在低速运行条件下的工作性能.     

MTPA控制的直接转矩控制系统研究

为提高凸极式永磁同步电机(Permanent Magnet Synchronous Motor,PMSM)运行效率,提出了一种基于最大转矩电流比(Maximum Torque Per Ampere,MTPA)控制的直接转矩控制系统新方案.详细论述了将MTPA应用于PMSM直接转矩控制(Direct TorqueControl,DTC)中的理论推导及其工程简化计算方法.利用矢量图分析了常规的DTC和MT-PA控制的DTC.通过仿真对这两种DTC进行了稳态和动态性能对比分析,证明了新方案不但具有常规DTC优良的动态性能外,在输出相同转矩的条件下,新方案所需的定子电流更小,从而有效提高了系统的稳态运行效率,特别是在电机重载的情况下尤其有效.     

四梁式扭矩传感器的设计与优化

为了解决复合振动攻丝研究中的扭矩和轴向力测量问题,设计了一种基于电阻应变的四梁式扭矩传感器。四梁为两端固支结构,均匀分布在半径为R的圆周上,可以测量扭矩和轴向力。为了提高传感器性能,对弹性元件进行了受力分析,以灵敏度为优化目标函数,建立了数学模型,采用Matlab优化工具箱,对传感器的结构进行优化。该传感器工作在振动条件下,为了使传感器的固有频率避开振动攻丝机的工作频率,防止产生共振现象,采用有限元分析软件Ansys对传感器的模态进行了分析,得出传感器的各阶振型及固有频率。     

城市轨道车辆负载阻力的模拟系统

为了研究城市轨道车辆的牵引特性,建立了车辆的负载阻力、负载转矩、牵引电机等效转动惯量的数学模型,建立了缩小比例的牵引电机加载试验系统.该系统由牵引电机、惯性飞轮、负载电机、数据采集卡和变频器等组成,应用LabVIEW软件编写了集电机控制和实时信号采集功能为一体的软件程序.试验结果表明,所设计的系统能够准确模拟列车实际运行工况.     

带负载力矩补偿观测器的直流调速系统

提出一种带负载力矩干扰补偿的直流调速系统.利用系统中可测量到的电枢电流和转速信号,通过线性网络获得系统中不可直接测量的负载力矩的等效信号,并使此信号参与系统的控制作用,从而克服负载力矩对电机转速的影响.仿真实验结果表明系统不仅具有良好的静、动态性能,而且具有较强的抗负载力矩干扰能力.     

液力变矩器与柴油机最佳匹配工况点选择的近似解法

关于液力变矩器与柴油机的合理匹配问题,本文仅以能充分利用柴油机的最大有效功率为基本思想,较全面地分析了现行各种匹配方法中存在的问题。在此基础上,提出了包含整机负载变化和时间密度变化的新工作模式,从而获得最佳匹配工况点选择的近似解。     

永磁同步电机最大输出功率伺服系统的能量成形控制

应用能量成形方法,将永磁同步电机控制系统看作二端口能量转换装置,建立了位置伺服控制模型,求取了满足最大输出功率原理的系统平衡点。选择了期望的哈密顿函数,配置了期望的互联和阻尼矩阵,设计了位置控制器,并针对负载转矩存在未知扰动的情形,设计了负载转矩观测器。仿真结果表明,所设计的控制系统得到令人满意的位置跟踪特性,响应快速准确,对负载转矩扰动具有很好的抑制作用。     

永磁同步电动机直接转矩控制系统仿真

以永磁同步直线电动机为例，详细介绍了永磁同步直线电动机数学模型并建立了直接转矩控制系统框图，在此基础上对系统关键环节进行了详细的分析，并将模糊控制理论应用于系统中，通过采用模糊控制器来修正传统直接转矩控制中的转矩调节器和磁链调节器，以进一步提高系统的动态性能、稳态性能和鲁棒性，实现转矩的快速调节.并采用MATLAB/SIMULINK对模型进行仿真，仿真结果表明了此模型的正确性，表明了基于模糊控制的直接转矩控制策略具有优良的控制性能.     

利用基于同步补偿的角速度差值克服多余力矩

分析了电液负载仿真中载过程中多余力矩的产生机理及其特点,在对电液负载仿真台的多余力矩进行同步补偿的基础上,提出了利用同步马达和加载马达的角速度差值进行前馈补偿方案,以实现对多余力矩的二次补偿。严格推导出了同步补偿后的加载系统的数学模型并对同步补偿系统和前馈控制器进行了设计。     

基于迭代学习的开关磁阻电动机最优控制研究

以转矩脉动最小化为目标,提出了一种开关磁阻电动机（SRM）最优控制器的设计方法.基于迭代学习控制（ILC）的基本原理,阐述了单输入单输出（SISO）非线性系统中ILC的收敛性和稳定性的一般性结论.建立了以非线性磁链模型为基础的SRM数学模型.所设计的最优控制器由基于转矩分配函数（TSF）的转矩控制器和电流控制器构成,转矩控制器根据期望转矩经过“学习”得出期望电流曲线,电流控制器经过“学习”使实际输出电流逼近期望电流曲线,从而实现转矩控制.仿真结果表明,在恒转矩负载下,转矩脉动减小,且具有较好的收敛性与稳定性,达到了转矩脉动最小的优化目的.