高速永磁同步电机无传感器控制

针对中大功率高速永磁同步电机,提出一种将状态观测器与假定旋转坐标相结合的无传感器控制策略.该策略无需对转子d轴的位置进行估计同样能够实现磁场定向,达到最大转矩电流比的控制效果.对此控制策略进行理论分析,设计基于该策略的无传感器控制系统.借助Matlab/SIMULINK工具对此控制系统进行了仿真研究,得到了与理论分析一...     

农业电排灌负荷特性的优化研究

农业的发展离不开排水灌溉,因此机电排水灌溉技术得到了迅速发展。如何在排水灌溉中节约电能对建设节约型社会有着重要的意义,鉴于此,对农业电排灌节能降耗进行了有益的思考,重点研究了农业排水灌溉的特点及优化农业排水灌溉的策略。     

低温余热磁悬浮发电机转子轴系振动机理研究

采用磁悬浮高速直驱发电设备能够显著地提高低温余热发电系统的效率。以磁悬浮高速永磁发电机为对象,研究磁悬浮转子受到的电磁不平衡拉力及其轴系的径向振动情况。文中综合考虑磁悬浮转子静、动态偏心,结合麦克斯韦应力法与等效磁路法推导了电机不平衡拉力的解析模型,并结合转子质量不平衡激励以及磁悬浮轴承的控制反力研究了转子的振动情况。文中通过计算、仿真及试验对影响不平衡拉力的主要因素进行了详细分析,得到了其与偏心量幅度、发电机转矩角以及转子磁动势与偏心角度的初始相差等多个因素的关系,所得研究结论为抑制磁悬浮发电机转子振动提供了理论依据。     

基于模型预测控制的低温余热磁悬浮高速 发电机控制策略研究

本文研究磁悬浮低温余热发电机全功率变流器控制策略,针对现有PI控制器性能不佳的问题研究了一种基于模型预测控制(MPC)的机侧控制系统。建立了基于永磁发电机的预测模型,根据被控制量的预测误差和输出控制量的加权平方和建立目标函数,并以此为基础设计了基于转子磁场定向的矢量控制系统。文中通过仿真对所提MPC控制系统的可行性以及控制性能进行了定量的分析,结果表明该控制系统能够很好地估计下一时刻的电机电流,且具有良好的静、动态性能,能够为磁悬浮低温余热发电设备的开发提供理论依据。     

考虑农业电排灌负荷的配电网运行优化策略研究

农业经济和配电网自动化技术的快速发展给电排灌负荷的精细管理和参与电网调控提供了可能。首先,分析了电排灌用电特性,将泵站的运行优化问题转化为线性优化问题,利用LINGO计算在分时电价下泵站电排灌的最佳运行策略,将优化后的电排灌负荷代入配电网中;然后,分析了电排灌负荷对配电网造成的不利影响,提出用粒子群优化算法计算配电网运行的优化策略。最后,以IEEE 33节点标准算例进行分析,验证了提出的运行优化策略的有效性。     

基于单相坐标变换的磁悬浮转子不平衡补偿

针对磁悬浮转子系统的不平衡振动控制问题,提出基于二阶广义积分（SOGI）和同步旋转坐标系（SRF）变换的不平衡补偿算法. 利用SOGI实现单相位移误差的SRF变换,避免磁悬浮轴承两自由度位移幅值不均衡造成的干扰,对变换后的直流量进行比例积分（PI）控制,并将控制量逆SRF变换后叠加到原控制器的输出中,从而实现同频位移误差的无静差跟踪控制. 分析引入补偿算法后闭环系统的稳定性,通过调整逆SRF变换的相位补角可以保证系统的稳定. 仿真和实验表明,该算法能够在宽转速范围内有效抑制磁悬浮转子的同频振动,具有较好的收敛速度和补偿精度.     

可变速抽水蓄能机组在抽水工况下的自启动方案

研究了可变速抽水蓄能机组在抽水工况下采用定子绕组短接方式的零速自启动方案及其启动特性。文中分析并建立了在定子绕组短接情况下变速机组的数学模型、相量图以及机械特性。在此基础上,以转子电流与定子磁链为状态变量构建了状态观测器,提出了基于状态观测器的闭环自启动方案,并通过仿真对该方案在启动时间、转矩特性、估计精度等方面的性能进行了定量的分析,结果表明该方案具有良好的启动性能以及鲁棒性。     

六极异极性径向永磁偏置磁悬浮轴承的研究

研究了一种六极异极性径向永磁偏置磁悬浮轴承,介绍了其结构及工作原理。通过坐标变换的方法将径向的悬浮力解耦,并推导了它与电流以及位移之间的函数关系。提出了根据各方向最小承载力最大来设计该磁悬浮轴承偏置磁场的原则。通过电磁场有限元软件对该磁悬浮轴承的悬浮力进行了仿真验算,仿真结果表明,在一定范围内x、y方向的悬浮力具有较好的线性特征,x方向的线性范围大于y方向的线性范围。仿真结果与计算结果的对比表明,按照等效磁路法计算出的电流刚度与仿真结果较为接近,平均误差小于3%,而位移刚度则略大于仿真结果。     

带钢磁悬浮防抖系统的研究

在镀锌生产线中垂直带钢水平晃动会造成镀层不均。基于磁悬浮技术能够实现无接触稳定的特点,研制了用于带钢防抖的磁悬浮系统。分析建立了系统的数学模型,设计了PID控制器。研究设计了包括传感器、控制器、功率放大器的磁悬浮电控系统。在模拟试验台上对系统的性能进行了试验研究。通过试验证明了该磁悬浮系统能够稳定地悬浮带钢,减小带钢在外力扰动下的振幅和回到稳态所需的调节时间,并且在激振试验中成功地使带钢的振幅减小了71.4%。     

磁悬浮轴承数字控制器故障诊断与处理

对磁悬浮轴承数字控制器的可靠性进行了研究,根据磁悬浮轴承数字控制器的特点与结构,将其分为DSP芯片以及信号输入通道、信号输出通道三个部分,分析了每个部分可能发生的故障类型,针对不同的故障类型研究了相应的故障诊断与处理方法,并以美国TI公司的浮点DSP芯片TMS320VC33为核心研制了高可靠磁悬浮轴承数字控制器。应用该数字控制器在五自由度磁悬浮轴承系统上进行了可靠性验证试验,试验中,当转子处于30 000r/min的高转速下手动复位DSP芯片以模拟其发生故障,控制器能够在100μs内判断出故障并切换到备用DSP芯片,在整个故障处理过程中磁悬浮轴承系统保持稳定。同样,在转子处于30 000r/min的高转速下任意切断单个或多个信号传输通道,控制器能在20μs内判断出故障通道并切换到备用通道,且整个切换过程对转子状态没有任何影响。