PWM逆变器相电流重构研究与误差分析

为了降低系统成本和体积,研究了脉宽调制(PWM)逆变器供电的电动机变频调速系统仅采用一个直流电流传感器获得交流相电流时存在的问题,通过修改逆变器开关状态的相电流重构方法满足了直流电流的采样要求,根据逆变器的开关状态实现了交流侧电动机相电流的重构.针对在该方法作用下重构相电流与实际相电流之间的误差,详细分析其产生的原因,...     

一种变频器相电流采样重构技术

在变频器交流调速的闭环控制方案中,对电动机三相电流进行采样是一个核心环节。为了降低控制低成本、减少体积、高效率,本文根据相电流、直流母线电流及逆变器开关状态之间的关系,提出了一种基于单电阻采样直流母线电流的方式进行电机相电流的重构方案。该方案通过空间电压矢量移相的方法解决了三相电流重构的难点。仿真和试验结果表明了该方法的有效性和正确性。     

一种永磁同步压缩机三相电流重构方法

为提高永磁同步电机无传感器控制的性能,需要对电动机三相电流进行有效采样.针对电动机相电流检测的原理和采样时间的要求,采用一种基于单电阻采样方式的电动机相电流重构方法.同时,对空间电压矢量非观测区域原理进行分析,提出一种通过附加观测矢量和补偿矢量的方法来合成目标矢量的方法,对非观测区域的三相电流进行了有效的重构.基于IRMCF343芯片设计了一套无传感器永磁同步电机控制的平台.实验结果表明该方法在低成本的变频空调领域具有实用价值.     

基于母线电流传感器的相电流重构方法

针对使用三相电压源型逆变器的直流母线电流传感器信息,重构电机相电流方法中存在非可测量区域的问题,在分析相电流重构基本原则和现有脉冲宽度调制(PWM)信号修整方法的基础上,提出了通过平移桥臂开关状态波形来修整PWM信号的方法,该方法不增加功率器件的开关损耗,且满足非零电压空间矢量最小作用时间的要求.应用空间电压矢量分析方法证明了修整后的PWM信号在一个开关周期内不改变参考电压的幅值及相位,从而保证了电机相电流具有低的谐波畸变率.以交流永磁电机驱动系统为例进行了实验研究,结果表明采用该方法在稳态和瞬态的情况下都能够精确重构电机相电流.     

基于直流侧电流的永磁同步电机电磁转矩控制

为简化永磁同步电动机控制系统结构,提出了一种基于直流侧电流的电磁转矩控制方法。该方法根据电磁转矩与直流侧电流的关系,将电磁转矩控制转化为对直流侧电流的控制,以实现电磁转矩的间接控制。与传统的电磁转矩控制方法相比,该方法仅需要一个采样电阻和一个电流控制器,无需复杂的坐标变换,可简化系统控制结构,提高系统的实时性。对某永磁同步电动机的实验结果表明,该方法是可行的。     

基于改进相电流重构的电流采样校正方法

永磁同步电机的相电流采样中常包含直流偏置和幅值不等的误差,导致转矩和转速中出现波动。通常采用的相电流直接采样的方法无法对幅值和零漂误差进行辨识和消除。针对该问题,采用相电流重构与零漂在线估计相结合的方法来获得准确的三相电流。首先,改变电流传感器的安装位置,测得零电压矢量作用时段的电流续流值,实现三相电流的重构。重构之后,有一相电流中不含直流偏置,从而可以用于获得准确的电流过零点,进而完成电流传感器零漂的在线估计。所提的方法能够在不增加硬件成本的情况下消除电流采样中的误差。实验结果表明,该方法能够有效地提高电流采样精度,降低转速波动。     

基于单电流传感器的永磁同步电机高速控制技术

本文提出了一种基于直流母线电流,逆变器开关控制信号和三相电流之间关系的单电流传感器的永磁同步电机三相电流重构技术。使用标准的空间矢量脉宽调制（SVPWM）进行相电流重构会产生一些死区,在这些死区内有效电压矢量的持续时间短于电流采集所需的最短时间,因此无法通过测量直流母线电流重构三相电流。为了解决这个问题,对现有的SVPWM控制策略进行了调整,可靠地重构了三相电流。对比实验结果验证了所提出的单电阻电流采样技术的可靠性和有效性。     

用于开关磁阻电机驱动系统的新型单电阻电流采样技术

为进一步降低开关磁阻电动自行车设计成本,提出了单电阻电流采样的四相电流重构技术。对单电阻电流采样的四相电流重构技术的原理进行研究,建立了不同开关状态下四相电流与采样电流的关系。对换相而引起的非换相相电流波动问题进行分析,定义了无法重构相电流的区域为非观测区。提出使用单脉冲注入控制解决非观测区内无法重构相电流的方法,通过在非观测区注入单个脉冲信号,依据直流母线电压值重构得到相电流,并根据给定电流参考量,计算得到脉宽调制补偿信号的占空比,从而实现在非观测区的斩波控制。建立了Matlab/Simulink数字仿真模型,并进行仿真验证,最后进行了开关磁阻电机单电阻电流采样及控制算法的实验。结果表明,所提单电阻电流采样技术具备可行性和使用价值。     

低成本无位置传感器永磁电机在空调压缩机中的应用

空调压缩机控制系统作为空词系统的核心部分要求具有低成本、高性能、高效率的特点.提出一种永磁同步电机一压缩机无位置传感器控制方案.通过对直流母线电压、电流采样,结合逆变器开关状态实现定子相电压和相电流的重构.根据压缩机通常运行在高速区的特点.采用改进电压模型的反电势积分方法对磁链和转速进行估算,实现了永磁同步电机无速度传感器的矢量控制.对电流采样过程中存在的问题进行了深入的分析,并提出解决方法.实验结果验证了控制方案的可行性,并成功应用于空调系统,在提高系统性能的同时,降低了系统成本.     

基于180°导通模式的无刷直流电动机控制系统研究

无刷直流电动机传统的120°导通模式,在每60°电角度需要进行开关切换使电流换相,在电流变化的过程中会产生较大的转矩脉动,从而影响无刷直流电动机的控制性能。针对无刷直流电动机开关切换时电流变化所产生的转矩脉动,分析了180°导通模式下的电流在不同转速范围内的变化过程,指出了在高速状态下,相比传统的120°导通模式,180°导通模式能抑制换相时间的增加,使相电流快速达到稳态,减小转矩脉动,但在低速状态则不利于缩短开关切换时间和抑制转矩脉动。采用TMS320F2812和电机内置的霍尔传感器以及相应的驱动模块,对电机两种导通模式进行了对比实验,验证了理论分析的正确性。     

基于BP神经网络的永磁同步电机直接转矩控制器

基于BP神经网络具有模式识别的分类功能,提出了永磁同步电机直接转矩控制器的BP网络设计方法。在MATLAB仿真环境下,对永磁同步电机控制器进行了建模与控制仿真,仿真结果达到了理想的控制目标。     

内置式永磁同步电动机驱动电流分析

针对电动车用正非理想弦波的内置式永磁同步电动机的驱动方式，提出了两种采用廉价位置传感器的电子换向技术，并对各种激磁方式下电动机的输出性能进行比较，从而可以针对不同应用场合选择合适的驱动电流波形。     

永磁同步电动机及其调速系统综述和展望

详细介绍了目前永磁同步电动机及其伺服系统领域研究的热点问题,分析了最新技术发展对变频调速系统产业化所带来的影响,并对永磁同步电机变频调速系统的发展前景进行了预测和展望。     

逆变器死区效应对永磁同步电机效率的影响

分析了死区时间对逆变器输出电压和电流的影响以及分析了由逆变器死区效应引起的永磁同步电机(PMSM)中的谐波电流对系统效率的影响,进行了实验研究.表明采取死区补偿时的系统效率高于无死区外偿.     

无起动绕组永磁同步电机初始定位及起动策略

永磁同步电机采用转子表面叠装永磁体励磁,具有起动电流小的优点,但是起动比较困难,特别是无起动绕组时更是如此。基于无轴承永磁同步电机转矩产生原理,针对其无起动绕组的特点,在加入悬浮子系统之前,研究了永磁同步电机无起动绕组的起动问题。提出一种通用的优化起动策略,给出准确实现转子初始定位的充要条件、定位相序的优化方法以及基于转子磁场定向控制策略的起动方法。实验结果表明,采用该起动策略,可以在无起动绕组情况下,使永磁同步电机快速、可靠起动,并进入稳定运行状态,而且起动电流很小,具有安全、可靠的优点。     

长线路轻负荷永磁同步电机功率因数的现状及改进途径

以油田电网为实例,通过对现场运行的永磁电机的大批量测试发现,在供电线路很长的情况下,其功率因数可能显著降低,从而导致其不节能或者节能效果不好.主要原因是电压偏差较大导致与永磁电机的感应电势不匹配;对于轻载运行的永磁电机,即使电压偏差值仍然在国家标准允许的范围,功率因数也可能降低至异步电机的水平.提出采用电源电压自匹配稀土永磁电机及相关控制系统,可有效提高永磁电机对电源电压偏差的适应性,并提供了相应的技术方案.实测表明,在电压偏差7％且电机的负载率在20％的条件下,可使永磁电机的功率因数从约0.75提高到0.95以上.     

特高压直流输电系统的直流转换开关研制

高压直流转换开关是高压直流输电系统中的关键设备,直流电流的分断需要采取一定措施产生人工过零点以创造熄弧条件,这和交流电流的分断是不同的。以特高压直流输电工程为应用背景,计算得出用于特高压直流输电系统直流转换开关的研制目标;采用无源型自激振荡原理,和断口串联型式的技术路线;通过理论分析和仿真计算,合理选取特高压直流转换开关的元件参数。研究开发的分断试验回路对特高压直流转换开关分断直流电流的性能进行验证,结果表明:样机在20ms内能够成功分断5.3 kA的直流电流,分断性能达到要求;残压试验和能量吸收性能均通过试验验证。     

一种新型斥力开关的设计及温升试验

设计了一种额定通流3kA的新型高速斥力开关。试验表明,设计的新型斥力开关能在230txs内实现触头分离,保证了电网对保护开关快速限流分断的要求;同时,斥力开关通过直流3kA的触头压降为27mV,温升试验验证了开关触头结构设计的合理性。     

高效节能永磁同步电机的设计研究

文章分析对比了异步高效电动机和高效永磁同步电动机两种方案的经济技术分析,探讨了高效永磁同步电动机的一般设计方法,讨论了设计要点。提出了适用于电机制造公司的设计方法,并应用此方法设计了样机,实验结果验证了文章提出的直接设计方法的正确性。     

稀土永磁同步电动机的工程设计研究

介绍了永磁同步电动机的一般设计方法,讨论了设计要点.文章提出了适用于电机制造公司的工程设计方法,并应用此方法设计了样机,实验结果验证了文章提出的工程设计方法的正确性.