非正弦激励时变频电机铁耗计算方法研究

针对变频电机铁耗分析中存在的铁磁材料建模,非正弦激励时铁耗计算模型等问题,结合近年来为解决这些问题所提出的理论和方法进行了系统地综述和分析,指出了现有各种方法的优缺点,并提出了今后变频电机铁耗分析的研究方向.     

低损耗电压频率比控制的变频调速系统性能仿真研究

本文从满足调速范围及最小铜、铁耗总和出发，推导了考虑主磁路饱和的电机数学模型，研究了电压频率比的控制规律，同时对系统脉动转矩进行了准确分析，并利用改进后的电压频率比控制规律，对实际电机进行了调速性能的仿真计算。结果表明，采用电压频率比不为常数的控制，拓宽了调速范围，提高了电机在调速过程中的效率，降低了轻载低速时的转速脉动，对变频器控制规律与电机的配合提供了理论基础。     

两相异步电动机变频调速装置

主要讨论对称两相变频器主电路的结构以及介绍一种简单实用的磁链轨迹控制技术．     

Microcomputer Control of Variable Frequency Drives Using the Submersible Motor as an Instrument

The production of a submersible pump can be optimized with the use of a microcomputer-controlled variable frequency drive. A new approach to monitoring the pump and motor performance is presented. Instead of downhole sensors, pressure bomb, or acoustical wave method, the three-phase induction motor is used as a sensing instrument to determine downhole pressure, both static and flowing. A new electronic device, installed at the surface, has been developed and tested to monitor the actual revolutions per minute (r/min) of the downhole pump and motor. Using the basic induction motor equivalent circuit, the motor terminal voltage can be determined and thus controlled to meet the motor manufacturer's design criteria. The detailed analysis then permits calculation of the liquid level which can be used as the governing parameter for oil production. Also a method is discussed to prevent cavitation, determine specific gravity, and calculate downhole temperature.     

基于自抗扰控制器的异步电机变频调速系统

设计了一种采用优化的自抗扰控制器(ADRC)的异步电机变频调速系统。应用扩张状态观测器的双通道补偿作用,统一观测系统的总扰动并加以补偿,使控制对象被近似线性化和确定性化。实验结果表明,相较于经典PID控制器,采用自抗扰控制的异步电机变频调速系统具有更高的动静态性能以及对负载扰动具有更好的鲁棒性。     

一种实用型智能化的变频调速系统

介绍了一种８０９８单片机控制的感应电动机变频调速系统。系统采用ＨＥＦ４７５２由微机数控锁相频率合成产生ＳＰＷＭ波。主开关元件采用智能功率模块ＩＰＭ。该系统为ＰＩ闭环控制，并且具有多种功能。实验证明，整个系统简单可靠，精度高，功能强。     

考虑铁损的感应电机直接转矩控制的效率优化

建立了考虑铁损时的感应电机数学模型,在分析电机损耗和定子磁链的关系的基础上,提出了一种通过优化定子磁链实现感应电机直接转矩控制变频调速系统的效率最优控制策略。研究了不同负载转矩和转速条件下电机损耗与定子磁链之间关系,推导出电机损耗与负载转矩和定子磁链的表达式,进而确定了损耗极小时的最优定子磁链幅值。仿真结果表明该策略能明显降低感应电机直接转矩控制系统的功率损耗,提高运行效率。     

交流变频调速传动装置用新型电力半导体器件

电力半导体器件的发展大大促进了交流变频调速传动装置性能的改善，ＭＯＳ栅结构的现代器件的开发成功，可以用很小的输入功率来控制很大的输出功率，并可大大降低装置的功耗，提高工作频率。具有优良反向恢复特性的整流二极管的开发成功，大大降低了高频工作下的功耗。目前的开关器件都是用硅材料制成，但利用ＳｉＣ等材料制成的电力开关器件具有很优良电气特性，是研制理想器件的关键。     

用变频回馈法测三相异步电动机的杂耗

依据国家标准规定,自行设计了实现用变频回馈法测三相异步电动机杂耗的试验线路,并进行了实际测量。     

Excitation of Variable-Reluctance Motor Drives

ABSTRACT

This paper focuses on two major issues which need careful consideration when designing an excitation for variable-reluctance motor (VRM( drives. The drive is comprised of a VRM, an inverter and an excitation and control strategy. The controller acts to enforce the excitation. The specific issues addressed here include the modeling of the drive and selecting a topology Toe the drive. These issues were found to be important during the design of an optimal-efficiency excitation for a high-power (60 kW( VRM drive. The drive used for the running example was designed for electric vehicle propulsion using a bifilar wound VRM.

The importance of drive modeling is examined through an example. The example uses two magnetic models for the same VRM to generate current waveforms for drive operation at a specific speed. The attributes of the current waveforms are then compared and their influence on excitation design is discussed. The comparison shows that meaningful excitation design requires accurate models of drive operation. The implications of the magnetic model on the design of the VRM are discussed.

With regard to inverter topology, a detailed efficiency comparison between a bifilar and a monofilar high-power VRM drive is presented. Each drive is comprised of a motor with identical geometries and the same number of turns per pole, a switching inverter, an excitation strategy and a control algorithm. After examining drive efficiency at several operating points over the intended duty, the paper concludes that the monofilar drive offers increased efficiency over the bifilar drive.     

异步电机无速度传感器矢量控制

对异步电机无速度传感器矢量控制进行了综述，介绍了开环速度估计、模型参考自适应系统、观测器估计、人工智能方法估计、空间饱和定子三次谐波电压估计、电机凸极效应估计等常见的速度估计方法，指出了各自的优缺点和适用范围。今后这方面的研究应注重于提高速度估计的精度、改进低速区控制性能以及提高系统的抗干抗能力和参数的鲁棒性。     

感应电机模型预测磁链控制

模型预测控制(model predictive control,MPC)具有原理简单、多变量控制和容易处理非线性约束等优点,是近年来在电力电子与电力传动领域受到广泛关注和研究的一种控制方法。MPC一般基于最小化目标函数的原则来实现系统的优化控制,但当目标函数中控制变量的量纲不一致时,需要设计相应的权重系数来实现对多个变量的同时控制。以感应电机的磁链和转矩控制为例,由于目前尚缺乏通用的理论设计方法来确定磁链和转矩的权重系数,为保证调速系统在不同的运行点具有良好的动静态性能,在实际应用中需要通过大量的仿真或实验来确定权重系数的大小。为此,提出一种适用于感应电机控制的改进MPC。通过深入推导磁链和转矩之间的解析关系,将定子磁链幅值和电磁转矩的同时控制转换为等效的定子磁链矢量的控制,从而消除了传统方法中繁琐的权重设计,而且算法简单,容易实现。此外,文中还对数字控制延迟进行了补偿,并且采用预励磁的方法来增大起动转矩,并减小起动电流。最后,在两电平逆变器感应电机平台上进行了仿真和实验,结果表明所提方法在很宽的速度范围内都有良好的性能。     

异步电机无速度传感器矢量控制

对异步电机无速度传感器矢量控制进行了综述,介绍了开环速度估计、模型参考自适应系统、观测器估计、人工智能方法估计、空间饱和定子三次谐波电压估计、电机凸极效应估计等常见的速度估计方法,指出了各自的优缺点和适用范围.今后这方面的研究应注重于提高速度估计的精度、改进低速区控制性能以及提高系统的抗干抗能力和参数的鲁棒性.     

Control Means for Minimization of Losses in AC and DC Motor Drives

Motor drive losses can be reduced considerably by independently controlling the voltage and frequency for ac motors, and the field current and armature voltage for dc motors for any torque and speed operating point. The quantities to be controlled are already accessible in inverter ac power supplies and phase-controlled rectifier dc power supplies. The control signals can be supplied by an open- loop controller which solves the loss minimization equations using preset drive parameters, or by an optimizing controller that measures or calculates the losses and finds the combination of quantities that minimizes the losses.     

双绕组同步电机的12脉波变频传动系统

双绕组同步电动机交交变频矢量控制系统采用两套交交变频器对双绕组的同步电动机供电,它既不需要提高装置的电压水平,也不用电抗器,就能使装置容量加倍,同时双重绕组的12脉波供电使输出转矩的脉动大大减小,而且也减轻了调速系统对电网的谐波污染.系统还具有同步电动机功率因数大,效率高,过载能力大,可以在零转速下提供额定输出转矩等优点.本文对双绕组同步电动机交交变频矢量控制系统进行了初步研究,给出了系统仿真结果.     

A Discrete Feedback Suboptimal Control for Induction Motor Drives

An approach is presented which simplifies the problem of applying optimal control techniques to frequency controlled induction motor drives. This approach consists of subdividing the optimization problem in two subproblems, the solution of which is less difficult than that of the global problem. The controller is obtained by using a discrete-time model for the motor electromagnetic circuits. This has made it possible to take into account both the discretization introduced by the inverter and the computation delay due to the microcomputer-based controller.     

变频调速异步电动机电磁转矩计算方法

针对变频调速异步电动机运行范围广、需要校核点数多的问题,探讨了其电磁转矩和最大转矩的快速、准确计算方法。在比较异步电动机T型、π型、Г型等效电路的基础上,通过理论分析,归纳并导出了恒磁通π型以及较准确Г1型、Г2型、Г3型等效电路计算模型,并提出了一种计算低频段最大转矩的转差率定步长试探法。通过公式推导和计算实例,分析了变频调速异步电动机在高频轻载、高频重载、低频轻载、低频重载等不同运行工况下各种等效电路计算模型的特点与适用范围,为变频调速异步电动机电磁转矩和最大转矩的快速、准确计算提供了新的思路和解决方案。     

电动汽车异步电机变频驱动系统的自抗扰控制

电动汽车异步电机电驱动系统通常采用效率优化策略以节约电能,但效率优化异步电机变频驱动系统存在磁链、负载变化以及电机参数时变等多种不确定因素,对闭环系统的控制器设计提出了较高的要求.为提高电驱动系统的运行性能,设计了效率优化异步电机变频驱动系统的自抗扰控制器,根据在不同负载时电机磁链变化大的特点,给出了自抗扰控制器的参数整定方案.实验结果表明,采用自抗扰控制器的效率优化异步电机变频驱动系统与传统的采用PI调节器的效率优化异步电机变频驱动系统相比,具有更好的抗干扰性能和快速的转速跟踪性能.     

感应电机的无速度传感器逆解耦控制

提出了一种基于扩展的Kalman滤波器的感应电机无速度传感器逆解耦控制方法.首先采用逆系统方法将感应电机的转速与转子磁链进行动态解耦,其次由扩展的Kalman滤波器(EKF)对转速及转子磁链进行实时估计,最后由线性综合方法设计转速和转子磁链闭环调节器,从而实现感应电机的无速度传感器逆解耦控制.仿真结果表明EKF可在整个调速范围内进行高精度的转速和磁链估计,系统具有优良的动态和稳态控制性能     

变频调速异步电动机效率优化控制的研究进展

异步电动机运行于额定工作点附近时效率较高,轻载运行时其效率会明显下降.优化变频调速异步电动机的效率对于节约能源、系统自身冷却和控制环境污染具有重要意义.总结近年来变频调速异步电动机效率优化控制策略的研究现状,包括基于模型的最优励磁控制、最小输入功率在线搜索法和最小定子电流控制等,分析了各种效率优化控制策略的性能和优缺点,指出变频调速异步电机效率优化研究的发展方向,并给出考虑电机动态响应的效率优化控制研究结果.