基于多模态控制的离散变频高转矩软起动技术

针对现有离散变频软起动技术在频率切换方面的不足,提出了一种基于多模态控制的离散变频高转矩软起动策略。该策略采用传统软起动器的主电路,以不同的触发方式控制晶闸管的导通与截止,从而得到电压和频率都变化的输出;并以电机转速为反馈量,结合子频率相位角对各分频控制模态进行自适应切换,优化电动机起动时在各个子频段的运行时间。仿真结果表明,该控制策略能够根据负载的不同自适应的确定频率切换时间,有效提高了软起动器的综合性能。     

分级变频软起动器触发控制策略研究与仿真

介绍了分级变频软起动器的工作原理,限制电机起动电流的软起动器。这种软起动器对传统软起动器的电路结构进行了改造,通过对晶闸管的控制实现对电压频率的离散控制,即分级变频。经过对子频率的相位研究,采用转矩最大的正序组合并在频率分级起动的同时结合调压起动的方法。最后通过仿真试验,证明了此种分级变频调压软起动器可以有效地提高起动转矩降低起动电流。     

基于空间电压矢量的电机软起动特性研究

介绍了空间电压矢量变频软起动器的基本原理,分析了电机在特定电压起动过程中定子电流和电磁转矩与转差率之间的函数关系,表明电机的最大电流出现在电机堵转瞬间。通过理论分析与MATLAB仿真,研究对比空间电压矢量变频软起动与工频调压软起动的转矩提升倍数和电流的降低倍数。结果表明,采用空间电压矢量变频软起动方法较传统调压软起动控制能够在相同的负载转矩下降低6.69%的起动电流,如果适当增加起动电流,在相同的起动电流下可以提升15.58%的起动转矩。     

交流电机离散变频高转矩软起动技术的研究

为了克服三相感应电机软起动器存在起动转矩小的缺点,研究了一种基于离散频率控制的感应电机高转矩软起动方法。将AC/AC变频原理引入到感应电机软起动控制中,提出了一种能产生最大转矩的最优触发角生成方法。仿真和实验结果表明离散变频软起动器的起动转矩高于传统软起动器,验证了理论的有效性。     

基于MATLAB／SIMULINK动态仿真模型的高转矩软起动器研究

介绍了一种能使软起动器实现分级变频的方法 ,它能使电机以高转矩和较小起动电流平滑起动 ,且控制简单 ,成本低廉。该方法是通过改变工频电压半波的数量和顺序 ,使输出电压频率离散地增加到50Hz。本文基于MATLAB5.3/SIMULINK ,对三相交流异步电机和采用分级变频的软起动器进行建模与仿真 ,将仿真结果与传统电子软起动器进行比较 ,证明采用分级变频的软起动器可以使电机减小起动电流、增大起动转矩 ,还可使电机短时运行于低速状态     

感应电机离散变频转矩脉动原因及改进方法

针对感应电机离散变频软启动存在转矩脉动的问题,提出一种空间矢量离散变频软启动控制方法。首先依据空间电压矢量理论分析感应电机离散变频的电压波形,说明传统方法存在转矩脉动的原因;其次通过剔除产生负电磁转矩的电压矢量,给出空间矢量离散变频软启动控制方法;最后分析在定子电流断续期间转子电流的变化规律及其对磁链衰减的影响。研究结果表明,(1)定子电压矢量的重复触发是造成转矩脉动大的主要原因,(2)空间矢量离散变频软启动控制可消除感应电机的转矩脉动,(3)在定子电流大小相等时,感应电机电磁转矩提升20%,(4)在定子电流断续期间转子电流的衰减量为5%,对转子磁链衰减的影响可以忽略。实验结果验证了该方法的有效性。     

零电压矢量在PMSM直接转矩控制系统中的应用

基于永磁同步电机(PMSM)直接转矩控制理论,分析了电压矢量对定子磁链幅值、转矩角和转矩的作用.研究表明电压矢量与定子磁链的夹角决定电压矢量对定子磁链幅值和转矩角的增减作用,电压矢量与转子磁链的夹角决定电压矢量对转矩的增减作用.当转矩角大于30°时,开关表选择的电压矢量无法满足转矩和磁链的控制要求.基于电压矢量在PMSM直接转矩控制系统中的作用,给出一种采用空间矢量调制策略实现的电压矢量选择策略.实验结果表明该控制策略易于实现.电流波形理想且开关频率恒定.     

表面式PMSM直接转矩控制电压矢量选择策略

基于永磁同步电机(PMSM)直接转矩控制理论,分析了电压矢量对定子磁链幅值、转矩角和转矩的作用.研究表明电压矢量与定子磁链的夹角决定电压矢量对定子磁链幅值和转矩角的增减作用,电压矢量与转子磁链的夹角决定电压矢量对转矩的增减作用.当转矩角大于30°时,开关表选择的电压矢量无法满足转矩和磁链的控制要求.基于电压矢量在PMSM直接转矩控制系统中的作用,给出一种采用空间矢量调制策略实现的电压矢量选择策略.实验结果表明该控制策略易于实现.电流波形理想且开关频率恒定.     

模糊调节电压矢量角度和幅值的SPMSMDTC系统

针对永磁同步电机直接转矩控制转矩和磁链脉动较大的问题,提出了模糊调节电压矢量角度与幅值表面式永磁同步电机模糊直接转矩控制系统,采用模糊控制器和空间矢量调制技术取代传统直接转矩控制系统的滞环比较器和开关表输出电压矢量。模糊控制器输入量为磁链和转矩误差,输出量为输出电压矢量的角度和幅值。基于电压矢量幅值和角度对磁链和转矩的变化影响规律设计了模糊控制规则表。为了进一步抑制转速为负时的转矩脉动,设计自适应模糊直接转矩控制系统。仿真结果表明:模糊调节电压矢量角度与幅值的直接转矩控制系统可实现四象限运行,电机系统运行良好,仅在转速为负时,转矩脉动略有增大。自适应模糊直接转矩控制系统运行效果良好,在四象限内均可较好抑制转矩和磁链脉动。     

船舶永磁推进电机直接转矩控制的比较

在直接转矩控制变频调速的理论基础上,建立了基于传统开关表和空间电压矢量调制的直接转矩控制仿真模型.仿真结果表明,采用该技术的变频调速系统能够满足船用大功率永磁电机在动态转矩响应方面的要求,不同转速下仿真得到的电机转矩值与实测值相一致,验证了仿真模型的正确性.同时通过比较结果可知,采用空间电压矢量调制技术后,能有效克服在传统直接转矩控制中存在的转矩和磁链脉动大的缺点.     

感应电机离散变频高转矩软启动器的研究

三相晶闸管调压软启动器存在启动转矩小、重载启动难,为了克服这一缺点,研究了一种基于离散频率控制的感应电机高转矩软启动方法.将交一交变频原理引入到感应电机软启动控制中,提出了一种能产生最大转矩的最优触发角生成方法,仿真和实验结果证明了离散变频软启动器的启动转矩高于传统软启动器,验证了离散变频软启动理论的正确性和有效性.     

基于高转矩电流比的开关磁阻电机DITC优化控制

针对开关磁阻电机在直接瞬时转矩控制(DITC)中电流上升初期峰峰值过高而导致转矩脉动增大和电机效率减小的问题,提出了一种基于脉宽调制(PWM)的DITC优化策略。该策略在传统DITC的基础上,依据最大转矩电流比(MTPA)的思想,分析得到电感斜率的变化点为转矩电流比最大的点,以此对每相机械角进行扇区划分,在新划分的区间中进行导通规则优化,以此选择相应的电压矢量,并通过分段变占空比调制的方法得到最优的电压矢量,其中占空比-转速-负载函数关系式适用于不同转速、负载条件。将所提算法在一台三相12/8开关磁阻电机上进行了验证,与传统DITC相比,优化后的PWM-DITC不仅减小了转矩脉动,还在相同负载条件下降低了三相定子电流,提高了电机的转矩电流比。     

基于转矩跟随主从控制策略的多电机同步控制

与传统的主从控制策略不同,提出以转矩为控制量,将主电机控制器的输出转矩作为给定转矩,从电机跟随主电机的转矩的控制策略.由于给定转矩是由主电机的转速差经过PI调节得到的,受转速波动的影响较小,保证了主从电机间传递参量的稳定性.使用改进的主从控制策略和矢量变频控制方法设计了控制器,构成了转速与转矩双闭环控制系统.对四台异步...     

基于分级变频的高转矩软起动器的研究

针对晶闸管交流调压式软起动器初始转矩过小而无法满足重载起动的需求的问题,提出了一种基于分级变频原理的软起动器控制方法。仿真结果表明,该控制方法在降低电动机起动电流的同时可以显著提高其初始起动转矩,验证了该方法的有效性与可行性。试验结果与仿真结果相符,再次验证该控制方法可以有效地改善电动机软起动器的起动性能。     

等效正弦的分级变频软启动器研究与设计

针对传统软启动器起动转矩过小而无法满足重载起动的问题,利用分级变频原理,同时借鉴恒压频比的电机变频调速理论,提出了一种基于等效正弦的分级变频软启动控制方法,可以降低电机定子相电流的谐波含量,减小电机在分级变频软启动过程中的转矩脉动,达到平稳起动重载的目的。通过搭建基于等效正弦的7阶段控制系统仿真模型,验证了该理论的合理性。在此基础之上,研制了分级变频软启动器实验样机,试验结果表明,所提出的方法可有效的改善电机的起动电流波形,与仿真结果吻合。     

一种高起动转矩的感应电机起动方法

基于六边形空间电压矢量基本原理,提出一种高起动转矩的感应电机起动控制方法。首先分析在工频正弦电网上利用六边形空间电压矢量实现离散变频的原理,并从转子旋转磁链轨迹证明其可行性。然后利用大功率感应电机特性说明空间电压矢量变频下电流断续时间内磁链几乎不衰减,再通过电压矢量的平移实现基于六边形两相导通空间电压矢量的多级离散变频。采用适当的频率切换方式,使频率切换过程电机的冲击最小,近似达到离散变频无扰切换的目的。最后,通过仿真和实测结果对比,验证了所提出的起动方法的有效性。该方法降低了起动电流、提高了起动转矩,具有一定的理论研究和实际应用价值。     

基于级联H桥变频器的极相调制感应电机驱动系统

高压电机配用高压变频器具有较大的节能性和高效性,已有广泛应用。级联H桥多电平变频器采用模块化设计理念,通过多个相同的低压变换单元级联起来实现高压及大功率的功能,且变频器输出电流谐波较小。极相调制感应电机可以将传统三相电机的控制方法和极相调制模式结合起来,使电机转矩和转速范围得到扩展。为此介绍一种级联H桥多电平变频器拖动极相调制感应电机变频起动和调速,该电机的定子绕组可配置为9相4极和3相12极。通过仿真验证了级联H桥多电平变频器能够满足极相调制感应电机的变频调速性能和极相调制矢量控制性能,可为新能源发电、船舶推进、工业传动等高压大功率领域提供技术保障。