永磁同步电机定子绕组温度估计的信号注入策略优化

针对永磁同步电机定子绕组在线温度估计策略与信号注入的优化展开研究,分析电机的电气、机械与热特性等参数以及负载在信号注入下对温度估计精度和输出转矩脉动的影响,提出直流电压注入法3要素(信号注入大小、持续注入时长、注入时间间隔)的优化设定策略,以及提出由频率自适应陷波器和低通滤波器组成的实时信号处理模型以提高估计精度,实现准确温度观测的同时降低信号注入对电机运行性能的影响。在不同工况下的研究结果验证了理论分析的正确性与优化策略的有效性,为基于信号注入法的永磁同步电机定子温度在线观测在工程上的应用提供了指导。     

改进的永磁同步电机无传感器快速启动方法

提出了一种基于滑模观测器的永磁同步电机(PMSM)无位置传感器快速启动控制策略。启动阶段采用电流闭环-速度开环中的(I-F)控制,速度上升到一定水平后切换成速度-电流双闭环控制。状态切换过程中,以滑模观测器估测的转子位置与给定坐标系位置的相位差为参考变量,对电机电流采用变斜率的方法进行控制,使相位差趋于零,最终实现控制策略的快速平滑切换。对所提控制策略进行实验验证,证明了其有效性。     

双馈感应风力发电机位置观测的实验评估

分析了一种无位置传感器双馈感应风力发电机矢量控制的实现方法,给出了无位置传感器转子位置信号观测的方法,最后采用DSP芯片构造了无位置传感器双馈风力发电机实验系统,对该位置观测方法进行实验评估,测试了无位置传感器双馈感应发电机的动静态运行性能,实验结果表明,该位置观测方式具有良好的动态控制性能.     

一种基于磁极偏移的永磁电机齿槽转矩最优削弱方法

研究了永磁电机磁极偏移对齿槽转矩的影响.推导了磁极偏移后齿槽转矩的表达式,得出了减小齿槽转矩的有效途径.给出了磁极偏移角度的计算方法,提出了一种寻找削弱齿槽转矩的最优偏移角度的方法.有限元分析与验证的结果表明:最优磁极偏移角度对齿槽转矩各次谐波都有较好的削弱效果.     

改进型滑模观测器在低速永磁电机中的研究

为改善直驱风电系统机侧中无位置传感器低速状态下的稳定性能,提出了一种低速运行状态下的改进型滑模观测法.针对传统滑模观测法在低速运行时的不稳定问题,采用对滑模观测器控制方程的离散化和位置角的在线实时补偿,并用李亚普诺夫函数对其收敛性进行了证明.与传统的观测法相比,该方法低速时的转子角和转速估计误差显著减少,改善了直驱风电系统机侧中存在的低速运行不稳定问题,低速带载能力也明显增强且具有较好的稳定性能,实验结果验证了该方法的可行性和有效性.     

绕组类型与极槽配合对永磁同步电动机性能的影响

主要研究了单双层绕组及不同的极槽配合对分数槽绕组永磁同步电动机性能的影响.通过建立8极18槽、16极18槽、20极18槽的单、双层绕组分布的永磁同步电动机的二维模型,得到绕组分布图.分别进行有限元仿真计算,得到各模型的磁力线分布图、电磁转矩波形、转矩脉动波形、齿槽转矩波形和空载反电动势波形,通过对这些波形的分析得出不同绕组类型与极槽配合对电机性能影响的规律.     

异步电力测功电机转矩和损耗的研究

研究了异步电力测功电机的转矩和损耗，提出了变频调速系统对测功电机的设计要求，并根据电磁计算方法和程序实际设计了一台测功电机，实验结果表明，该设计方法和程序是正确和有效的。     

基于无速度传感器直驱风力发电运行控制研究

从永磁同步电机(PMSG)数学模型出发,采用双向PWM变换器结构,完成了新型无速度传感器直驱永磁同步风力发电机组的控制系统.根据PMSG的特性,机侧采用转子磁链定向的矢量变换控制技术,其网侧变换器采用电压电流双闭环控制策略.实验结果表明该控制策略能实现对PMSG的有功和无功电流的独立控制,充分验证了所提方案的可行性.     

直驱低速2 MW永磁同步风力发电机设计和有限元分析

利用传统的等效磁路法对输出功率为2 MW无齿轮传动直驱永磁同步发电机进行了设计,并用有限元法进行分析,以对设计进行验证.分析了电机结构对运行特性的影响,如齿槽转矩和输出电压,得出了一些对设计有指导作用的结论.     

变速恒频双馈风力发电机并网控制

变速恒频双馈风力发电机实现无冲击电流并网的关键是控制双馈电机定子电压的幅度、相位和频率与电网电压高度一致。通过建立并网前后双馈风力发电机系统的数学模型,分析了定子电压频率、幅值及相位与转子励磁电流、转子转速之间的运行规律,提出定子磁场定向转子电流闭环控制策略。实验结果表明,该控制策略能准确实现发电机柔性并网,并且完成有功功率和无功功率的解耦控制。