面向新世纪的电气传动控制技术

本文从数字化控制、电力电子变换、自动控制策略三个方面论述面向新世纪的电气传动控制技术。并展望其前景。     

交流电机变频调速讲座第七讲按转子磁链定向的异步电动机矢量控制系统

前讲表明，异步电动机的动态数学模型是一个高阶、非线性、强耦合的多变量系统，虽然通过坐标变换，可以使之降阶并化简，但并没有改变其非线性、多变量的本质。因此，需要异步电动机调速系统具有高动态性能时，必须面向这样一个动态模型的难题。经过许多学者的潜心研究和实践，首先获得成功和应用的是按转子磁链定向的矢量控制系统。     

应用于旋转磁场电机新型矢量变换闭环控制系统的磁场定向原理

1电流控制时的磁场定向最好先参照直流电动机的特征来解释磁场定向的原理。图1示出一台隐极直流电动机,定子中有两套互相垂直的绕组1和2,1是励磁绕组,2是补偿绕组,由于换向器的作用,旋转的电枢绕组3可以产生静止绕组的效应。如果在励磁绕组1中流过电流i1,便     

高动态性能交流调速系统的发展与演变（Ⅱ）按定子磁链控制的直接转矩控制系统

阐述了直接转矩控制系统的发明和发展，指出其控制原理和方案的特点，特别阐明了它在转速与磁链分别控制中的解耦作用。最后，对直接转矩控制和矢量控制两种方案进行了比较，指出各自的优缺点和发展方向。     

第一讲:异步电动机的变压变频调速原理和稳态特性

自20世纪80年代以来,在电气传动领域中用交流电机调速取代直流电机调速一直是不可逆转的趋势,目前,交流调速已成为满足各种生产工艺要求和节约电能的重要措施。在多种交流调速方法中,变频调速的应用发展最快,尽管变频器的生产成本稍高,但其调速性能和装置效率始终处于各种调速方法之首,因此,现在变频调速的应用已成为交流电机调速的主流。据统计,近年来国内变频器市场保持着12%～20%的年增长率,处于一个高速增长的时期,预计2006年的年销售量将超过70亿元。有鉴于此,普及变频调速原理和应用的知识十分重要,为了适应需要,《电力电子》杂志编委会要我撰写"交流电机变频调速"的连载讲座,谨在拙著《电力拖动自动控制系统——运动控制系统》和《交流调速系统》的基础上,删去深入的理论分析和公式推导,加强应用实例,以飨读者。     

单元串联式多电平高压变频器的起源、现状和展望

根据美国西屋公司和罗宾康公司的相关专利对单元串联式多电平高压变频器技术的起源进行了分析。同时总结了该技术的国内外发展现状和目前产业化水平。最后,从无速度传感器矢量控制、高耐压功率器件的应用、大容量化、能量回馈功能、多电平PWM技术、冗余设计、高速电机应用等方面对该技术未来的发展趋势进行了展望。     

感应电动机按定子磁场定向控制

在矢量控制和直接转矩控制的基础上 ,取长补短 ,提出一种新型的感应电动机按定子磁场定向控制的方法 ,采用定子电阻压降补偿和电流转矩分量的闭环控制 ,实现了定子磁链和电磁转矩的协调控制。实验结果表明 ,该方案完全可行 ,系统具有良好的静、动态性能     

无线现场总线RFieldbus的性能分析及评价

RFieldbus是在现场总线PROFIBUS基础上研制的一种具有传送IP数据包能力的无线实时通讯系统，又称无线现场总线。本文在介绍了其基本结构后，对该系统的实时性能和差错特性做了理论的分析，随后在实验中对数据交换周期、TCP／IP的吞吐量及丢包率等参数做了详细的测试。评测结果表明，RFieldbus可以在并发TCP／IP流量的情况下满足大多数工业控制环境的实时性能要求。     

微机矢量控制PWM变频调速系统三相PWM波形的实时计算

使用脉冲宽度调制变频电源的矢量控制调速系统与使用电流源的矢量控制调速系统相比,有一系列的优点,在国外已广泛用于精密传动及机器人等系统。通常,可以用模拟方法或数值方法,按要求的基波频率及幅值生成准确的PWM波形。在数值方法中,常采用在ROM中贮存不同频率及幅值对应的三相状态,由CPU随时按要求取用,这样,需要使用大量内存单元。本文介绍一种新的实时计算法,使用自行设计的专用十六位微机,能使用较少的内存单元,由CPU按要求的基波频率、幅值及相角及时算出三相开关状态,妥善解决了运算过程中出现的时间竞争现象,获得基波频率、幅值、相角可控而谐波分量较少的正确的三相SPWM波形。