煤矿机电工程中的DTC变频技术研究

主要研究基于直接转矩控制(DTC)的采煤机变频调速技术。为了进一步提升交流牵引采煤机的调速性能,以采煤机及其变频调速功能需求以及现代煤矿机电交流变频调速技术作为切入点,从直接转矩控制变频调速系统结构、磁链与转矩观测、磁链与转矩的变频调节、定子电压空间矢量选取等方面对基于DTC变频技术的采煤机调速系统展开分析研究。最后采用Matlab仿真软件对直接转矩变频方案进行全面的性能分析,并提出了相应的优化措施。     

采用扩展卡尔曼滤波的定子磁链观测研究

直接转矩控制已广泛应用于电动机变频调速。传统直接转矩控制中,定子磁链的观测方法受电动机参数影响较大。根据绕线式异步电动机数学模型及扩展卡尔曼滤波原理,建立了绕线式异步电动机定子磁链观测模型。通过Simulink仿真,结果表明:设计的定子磁链观测器有效提高了直接转矩控制参数的准确性,有利于改善传统调速系统的性能,对于变频调速具有积极意义。     

基于直接转矩控制的异步电动机定子磁链自适应控制系统的仿真研究

基于模型参考自适应控制和直接转矩控制(DTC)原理,提出了一种新型的异步电动机定子磁链自适应观测器。它以定子电流和定子磁链为状态变量,并将其应用于直接转矩控制中,从而实现了异步电动机定子磁链自适应控制的直接转矩控制系统。通过Popov稳定理论的推导,确定了定子电阻自适应律。利用Simulink库元件构建了异步电动机定子磁链自适应控制的直接转矩控制系统仿真模型,仿真结果表明,提出的定子磁链自适应控制的直接转矩控制系统具有转矩响应迅速、转速稳定性较好的特点。该系统便于在线实现,同时对定子电阻变化也有较好的鲁棒性。     

感应电机直接转矩控制系统的效率优化研究

直接转矩控制采用定子磁场定向的特点,将定子磁链作为优化变量,根据电机损耗与定子磁链、转矩和转速之间的关系,导出驱动系统效率最优时的定子磁链表达式,并给出效率最优的感应电机直接转矩控制系统的实现结构。     

矿用电机车滑模变结构直接转矩控制系统的研究

介绍了直接转矩控制的基本原理,分析了六边形和圆形定子磁链轨迹直接转矩控制输出转矩脉动大的原因,结合滑模变结构控制理论设计了转矩磁链滑模变结构控制器代替传统滞环比较控制器。仿真结果和实验数据表明,该控制器能有效地改善直接转矩控制系统转矩脉动大的缺点,且该滑模变结构直接转矩控制系统已成功应用于矿用电机车,满足启动转矩大、转矩响应速度快和调速平滑的实际生产要求。     

采煤机变频调速系统研究

为了提高采煤机牵引系统的可靠性,对采煤机变频调速系统进行研究,重点对其自动调速特性进行了分析,设计了基于定子磁链补偿器的直接转矩控制系统,最后运用MATLAB进行建模仿真,其结果表明该控制系统拥有很好的调速效果。     

基于DSP的直接转矩控制系统实现

阐述了异步电动机直接转矩控制系统的组成及工作原理,以TMS320LF2407A芯片为核心进行了系统设计。研究了直接转矩控制算法,解决了电动机转速和定子电流的测定、定子电压计算、磁链扇区判断、电压空间矢量选择及逆变器开关状态选择等问题。实现了异步电动机的直接转矩控制,进行了实验研究,获得了良好的调速性能。     

矿井提升机直接转矩控制变频调速系统的MATLAB仿真

介绍了异步电动机直接转矩控制系统的基本组成和工作原理。采用异步电动机α-β坐标系下磁链和转矩的观测模型,基于圆形磁链轨迹控制方案,结合矿井提升机调速系统的特点,利用MATLAB6.5/Simulink5.0构建了直接转矩控制调速系统的仿真模型,提出了减小系统转矩脉动的措施。仿真结果验证了该模型的正确性和改善方案的有效性。     

电动挖掘机控制系统常见故障分析与解决办法的研究

介绍了交流电动机直接转矩控制中定子电阻和转矩、磁链之间的关系,提出"溜钩"、"电动机电缆烧断"等现象,在分析这些现象产生的原因后,提出了一种行之有效的解决办法——修改定子电阻值,使得交流电动机模型得到改进,电动机直接转矩控制的模型更加准确,从而实现精确控制。     

基于SRM的矿用电机车调速系统转矩优化研究

针对传统基于开关磁阻电机的矿用电机车调速系统在应用过程中体现出来的转矩脉动大、转速响应慢等问题。提出了一种新型开关磁阻电机调速方法,该方法运用直接转矩控制对开关磁阻电机的转矩进行优化,采用了转矩磁链双闭环控制,实现开关磁阻电机调速系统的直接转矩控制。仿真结果表明,系统在运行过程中具有转矩脉动小、转速响应快的优点。     

基于MATLAB异步电机直接转矩控制的仿真建模

从异步电动机的数学模型出发,推出了在定子坐标系下直接控制定子磁链和转矩的控制规律。利用空间矢量的概念,推导出了直接转矩控制系统中电压空间矢量的选择规则,根据直接转矩控制原理,利用MATLAB软件中的SIMULINK对异步电动机直接转矩控制系统进行了建模和仿真,实验结果表明直接转矩控制具有良好的动静态性能。     

新型异步电机直接转矩控制策略

针对异步电机直接转矩控制系统转矩和定子磁链的脉动问题,设计了基于电压空间矢量脉宽调制(SVPWM)策略的异步电机直接转矩控制系统的模型和实验装置与基于离散空间电压矢量调制(DSVM)的方法并在MATLAB/SIMULINK环境下对其进行了仿真。仿真结果表明,这2种方法都可以明显减小转矩和磁链脉动,改善系统的动、静态性能,并且响应速度快、运行平稳。     

基于无速度传感器电阻辨识系统的研究

永磁同步电动机对于内、外界扰动表现极为敏感,尤其是电动机电阻大小的变化,为提高电动机系统的鲁棒性,引入自适应法辨识电阻方法。在电动机参数已知的前提下,把定子电阻当作未知参数进行辨识,定子电流和转子磁链作为状态变量,建立电阻辨识的自适应观测器。在相同仿真条件下,对引入电阻辨识和没有引入电阻辨识的直接转矩控制系统进行研究,结果证明所设计的自适应法辨识电阻,能有效提高电动机系统的鲁棒性。     

基于直接转矩控制的异步电机调速系统的研究

在讨论直接转矩控制原理的基础上,介绍了定子磁链的观测方法,并分析了电压矢量的选择。通过MATLAB仿真实验,得出了直接转矩控制系统具有较好的动态特性,空间电压矢量的引入,对于磁链的脉动有一定的抑制作用。     

基于逆系统理论感应电机转矩和磁链解耦控制

针对感应电机数学模型的非线性、强耦合特性,应用逆系统理论,将感应电机转矩与定子磁链动态解耦成2个一阶线性子系统,证明感应电机数学模型的可逆性。设计了基于逆系统方法的感应电机闭环控制系统。仿真结果表明这种基于逆系统的交流控制策略具有良好的非线性解耦控制效果和动、静态性能。     

六相感应电机直接转矩控制的新策略

为直接控制电机的气隙磁通和电磁转矩,提出了特殊的定子电流波形.从理论上对这种特殊电流波形激励的六相感应电机内部气隙的磁场强度性能进行了分析,并推导出电磁转矩的方程式.根据所提出的直接转矩控制技术,对一个小型（2 kW）两极六相感应电机驱动系统在电流数字滞环控制下进行实验研究.实验结果表明,电磁转矩和转矩电流在MMF平衡条件下呈线性关系而与负载的大小无关.采用电流波形驱动六相感应电机的优点是气隙磁场类同于直流电机的一个方波,并且可以实现电磁转矩的直接控制,省去了繁琐复杂的派克变换和逆变换.这种转矩控制新策略也可使系统具有良好的动态性能.     

级联型多电平变换器调速系统矢量控制的研究

在对基于载波相移技术级联型多电平变换器电路拓扑的工作原理和控制策略分析的基础上,将转差频率矢量控制引入了对异步感应电机的高精度控制,通过坐标变换将异步电动机在三相静止坐标系上的数学模型转化为两相旋转坐标系上的数学模型,将定子电流矢量分解为励磁和转矩2个直流分量并分别加以控制,从而实现磁通和转矩的解耦控制,通过仿真验证了基于载波相移技术的级联多电平变流器调速系统矢量控制的可行性。