永磁同步电动机直接转矩控制的效率优化

针对永磁同步电动机在轻载、高速运行时效率和功率因数下降的问题,提出了一种永磁同步电动机直接转矩控制效率优化策略。该策略通过分析电动机损耗与转矩、转速和定子磁链之间的关系,建立了考虑铁损的永磁同步电动机数学模型,导出了效率最优时的定子磁链幅值;将最优定子磁链计算模块嵌入直接转矩控制系统,构成了效率最优的永磁同步电动机直接转矩控制调速系统。仿真结果表明,该优化策略能有效降低永磁同步电动机功率损耗,提高电动机的运行效率。     

永磁同步电动机直接转矩控制的效率优化

针对永磁同步电动机在轻载、高速运行时效率和功率因数下降的问题,提出了一种永磁同步电动机直接转矩控制效率优化策略。该策略通过分析电动机损耗与转矩、转速和定子磁链之间的关系,建立了考虑铁损的永磁同步电动机数学模型,导出了效率最优时的定子磁链幅值;将最优定子磁链计算模块嵌入直接转矩控制系统,构成了效率最优的永磁同步电动机直接转矩控制调速系统。仿真结果表明,该优化策略能有效降低永磁同步电动机功率损耗,提高电动机的运行效率。     

电压补偿在变频调速系统中的应用研究

针对异步电动机在恒压频比控制策略下低频启动时重载启动转矩不足的问题,提出在交交变频调速系统中采用电压补偿措施来提高电动机的带载能力;介绍了电压补偿原理及补偿值计算公式,通过仿真实验对无电压补偿和有电压补偿时的频谱、转速、转矩及电动机具有不同负载时的电压补偿效果进行了对比。仿真结果表明,电压补偿在变频调速系统中具有良好的补偿效果:①在有电压补偿的情况下,定子输出电压谐波含量较大,波形对称性较好,电动机带负载能力较强。②电动机负载越大,其稳态运行时的转速越小,而启动转矩大小不变,转速的降落基本保持恒定。     

交流感应电动机的调压系统能量分析

从经济的角度考虑,感应电动机的控制中经常用到调压系统.对恒转矩负载来讲,在不考虑转子构成材料的情况下,很难达到稳定和宽范围调速的目的.但对于泵类和风机类负载而言,如何通过改变定子输入电压来达到节能的目的,是感应电机调压系统的另一个重要应用领域.本文通过电机的数学模型以及机电传动方程,详细地分析了在泵类负载情况下,电机各参数随输入电压改变的动态变化规律,特别是输入功率的变化情况,从而提出了通过合适的控制方案来实现能量最佳控制.     

平衡式复合齿轮泵变频调速节能控制研究

当前平衡式复合齿轮泵变频调速节能控制研究主要受到调节时长、转矩脉动、电压超调影响,运行效率大幅度下降,导致能耗较高.针对上述问题,提出平衡式复合齿轮泵变频调速节能控制方法.通过液压马达的排量与转速公式,获取内齿轮转速与齿轮泵流量.依据定子绕组切割旋转磁场所产生的电动势,得到气隙磁通与电压频率之间关联性,利用电势与频率同步协调控制完成电机变频调速.通过数学分析齿轮泵的损耗结构及其物理特性,实现整体能量损耗等效变换,达到节能控制目的.仿真结果表明,所提方法能够依据负载变化自动调节电压频率,有效完成节能控制,且效率更为理想,具备一定可行性与实践性.     

直接转矩控制异步电动机低速模型研究

为了能观察直接转矩控制下异步电动机低速阶段的控制特性,介绍了一种适用于异步电动机低速运行阶段的控制系统模型。通过Matlab/Simulink依据模型内部数学关系对异步电动机低速直接转矩控制系统进行建模和仿真;同时,介绍了低速模型中异步电动机模块和磁链观测模块的构建方法和过程。仿真结果表明,低速模型具有抑制因电机定子电阻变化而引起定子磁链观测误差的性能。     

基于单片机异步电动机节能装置的研制

由异步电动机的Γ型等效电路 ,得出为使其损耗最小就应使电源电压随负载的变化而变化并保持Mem/U21为常数 (等于额定转差率sN)。根据这一结论 ,应用单片微机控制双向可控硅的导通角 ,设计出一种节能装置 ,并给出该装置节电率随负载变化的曲线 ,效果较为满意     

油田抽油机用感应电动机调压节能控制策略的研究

针对油田抽油机负载变化频繁, 其对应的配套感应电动机经常处于轻载状态, 效率低,电能浪费大的特点, 分析了电机的效率与负载大小的关系, 探讨了调压节能的可行性, 推导了最佳调压系数与负载及电机参数间的数值关系, 提出了调压节能策略. 该方法为抽油用三相感应电动机提高效率, 降低用电成本提供了理论依据. 实验结果证明该方法是正确有效的.     

基于六脉波交交变频的分频启动方法研究

在分析六脉波交交变频的基础上及根据软启动中的电压双斜坡启动原理,提出了一种基于六脉波交交变频的分频启动方法。该方法根据交交变频原理和晶闸管触发规律,在电动机启动时,直接在电动机定子侧加电动机启动所需最小转矩所对应的电压值,然后逐级增加变频输出电压值,直至最终所需电压。仿真结果表明,通过合理选择变频输出电压的大小,调节每个等级电压作用的时间,能够有效控制电动机分频启动过程中定子电流的大小,获得良好的转矩变化曲线,改善电动机启动性能。     

一种改进的异步电动机直接转矩控制方法

针对传统异步电动机直接转矩控制方法转矩及磁链脉动大、开关频率不固定的缺点,提出了一种改进的异步电动机空间矢量调制直接转矩控制方法。该方法通过转矩角闭环控制实现定子磁链幅值和相角的解耦,从而获得参考电压空间矢量,实现对磁链误差和转矩误差的控制。仿真结果表明,该方法有效地克服了传统直接转矩控制方法的缺陷,获得了良好的动态响应性能。     

基于矢量线性组合的直接转矩控制系统仿真

针对传统直接转矩控制存在转矩脉动大和开关频率不固定的缺点,该文提出了一种采用矢量线性组合和SVPWM调制的新型直接转矩控制方法,即由空间矢量脉宽调制（SVPWM）技术产生六个基本的和六个线性组合的定子电压空间矢量,根据转矩偏差和磁链偏差优化选择定子电压空间矢量,实现对电机转矩的控制.将该控制方法应用到异步电动机调速系统,通过系统仿真实验验证,该控制方法的输出转矩脉动小、电流谐波低、开关频率固定,调速系统有着良好的动态性能和调速精度.     

不确定性直接转矩控制系统

在异步电动机直接转矩控制系统中，由于定子电阻变化及负载扰动的不确定性，导致定子磁链、转子转速和电磁转矩估计不准确，从而影响系统的调速性能.本文基于扩展Kalman 滤波器，引进虚拟噪声补偿技术，然后采用sage 和Husa 噪声统计估值器，构成鲁棒扩展Kalman 滤波器.并将定子电流，定子磁链，转子转速，定子电阻及负载作为状态变量，基于鲁棒扩展Kalman 滤波器进行了大量实验研究.实验结果证实：状态变量能够准确估计，且转矩脉动优于常规的直接转矩控制方案，实现了高性能无速度传感器的直接转矩控制系统.     

三菱A700系列变频器的设计与应用 第4讲 化学品电机的变频控制

化学品电机由于其环境恶劣、负载重,经常会出现电机过热保护和起动转矩不够的情况,因此有必要对于在V/f控制方式下的变频器实行手动转矩提升和外部热继电器输入等。电动机在低频时对应输出的电压较低,转矩受定子电阻压降的影响比较显著,这就导致励磁不足而使电动机不能获得足够的旋转力,因此需要对转矩进行补充补偿,这称为转矩补偿。本文充分利用三菱A700变频器强大的V/f控制功能,实现了化学品电机的多种工艺功能。     

混合动力汽车系统中的永磁同步电机控制研究

基于混合动力汽车应用中的电机控制,本文分析了电机运行的最大转矩/电流MTPA、弱磁控制和最大输出功率等阶段的数学模型,提出了基于新型内嵌式永磁同步电机IPM的一种最优化定子电流控制算法,调节不同阶段给定定子电流的交直轴分量,充分利用变流器所能提供的电压和电流容量,以维持系统运行所需要的转矩输出,使得每个时刻电机都能充分利用变流器资源并输出最大功率,可靠性和动态性能都很理想,实现了能量最优化,仿真实验和实际平台实验验证了该方法的可行性和优越性。     

基于高阶滑模速度控制器的异步电机模型预测转矩控制

针对三相异步电机驱动系统,提出一种基于高阶滑模速度控制器的模型预测转矩控制策略.为了降低负载扰动对系统运行性能的影响,设计一种基于二阶Super-Twisting滑模技术的速度环控制器,以代替传统PI速度控制器,并应用Lyapunov稳定性理论对其稳定性和鲁棒性进行分析,得到使速度控制系统收敛的参数范围.为了提升转矩控制精度,基于异步电机的数学模型,采用模型预测转矩控制理论,以转矩和定子磁链为控制目标设计评价函数,得到最优输出电压矢量驱动电机运行.仿真结果表明,所提出的控制方法能有效提升系统对负载扰动的鲁棒性,并有效降低转矩波动,使电机具有良好的动态和静态运行性能.     

Robust speed control of induction motors using position and currentmeasurements

A nonlinear robust output feedback control is designed for a sixth-order model of an induction motor. The control uses only measurement of the rotor position and stator currents. It contains two observers, a second-order observer to estimate the rotor flux from the stator current and a third-order high-gain observer to estimate the rotor speed and acceleration from its position. The control is robust to uncertainties in the rotor and stator resistances, and a bounded time-varying load torque. It guarantees that the speed tracking error can be made arbitrarily small by choice of certain design parameters. Moreover, when the speed reference and load torque are constant, it ensures asymptotic regulation. Simulation results agree well with the analysis     

基于DSP的异步电机转矩测量仪的设计

根据异步电机的功率流程和计算方法,介绍了一种基于DSP微处理器的电机转矩测量仪.该装置通过测量电机定子电压、电流、功率因数和转速,利用差值计算方法间接计算电机转矩,显示和打印转矩参数.实际应用表明,该转矩测量仪精度高、安装简单,便于某些生产过程的自动控制.     

基于递归神经网络定子磁链观测器的凸极同步电动机直接转矩控制系统

针对传统的凸极同步电动机直接转矩控制系统定子磁链观测器存在积分器漂移等问题,提出了一种基于递归神经网络定子磁链观测器的凸极同步电动机直接转矩控制系统的设计方案。该方案将三相电压与三相电流经3S/2S变换后得到的两相电压与电流送到已经训练好的基于递归神经网络的定子磁链观测器中,观测器的输出是定子磁链的α、β分量,即Ψsα、Ψsβ;Ψsα、Ψsβ经矢量分析器处理后得到定子磁链的幅值以及定子磁链的空间位置角,从而可准确得到定子磁链所在的扇区。仿真结果表明,与基于传统的U-I模型的凸级同步电动机直接转矩控制系统相比,该系统具有优良的动、静态性能。