笼型异步电动机能量回馈制动控制

本文分析了变频器实现异步电动机回馈制动的原理,提出了一种新颖的能量回馈控制方法和能量加馈电路,该方法具有能量回馈效率高,控制简单且不易发生逆变失败等优点,有效地抑制电动机制动时直流侧泵升电压。实验结果验证了该方法的正确性和有效性。     

电感在线辨识下的永磁同步电动机制动能量回馈控制仿真

为提高永磁同步电动机(PMSM)制动能量回馈的稳定性与控制精度,针对能量回馈效率较低、电流过零点畸变的问题,进行电感在线辨识下的PMSM制动能量回馈控制仿真分析。分析PMSM机制动特性,获取PMSM的再生能量,设计PMSM制动能量回馈控制方案,采用脉冲宽度调制作为PMSM整流前端,以能量回馈的方式处理电动机制动能量再生状态生成的能量,通过电感在线辨识,抑制由于PWM整流器储能单元的滤波电感,引起的输入电流畸变问题,优化PMSM制动能量回馈控制结果。仿真结果表明,该方法可有效抑制电流过零点畸变问题,确保PMSM制动能量回馈的稳定性,高效降低PMSM能耗,回馈能量高,具有较高的能量回馈效率。     

异步电动机的回馈制动

异步电动机常用的制动方式有:短接制动、能耗制动、直流制动、回馈制动、并联电容制动.回馈制动是采用有源逆变技术控制电动机,将制动时再生电能逆变为与电网同频率、同相位的交流电回送电网,并将电能消耗在电网上从而实现制动.能量回馈装置系统具有的优越性远胜过能耗制动和直流制动.     

永磁无刷电动机能量回馈制动调制方式比较

根据永磁无刷电动机制动过程PWM控制的开关管的方式不同,可以分为半桥调制制动方式和全桥调制制动方式。针对这两种不同的制动方式,应用状态方程和逆变器-电机系统状态图比较分析其各自的续流过程和充电过程,并以实验验证。分析和实验结果表明,采用上下桥臂同时斩波的全桥调制方式具有更高的制动效率和更小的制动转矩脉动,更加适用于电动汽车工况。     

三维电动机的能量回馈控制

三维电动机各相绕组电流原独立性,使得电机在运行状态下也可能产生泵升电压。针对这一特殊情况,提出了两种拓拟结构的能量回馈控制方案,给出了满足能量回馈三个必要条件的控制系统硬件电路。实验结果证实这种能量回馈控制方案是可行和有效的。     

能量回馈制动在电动汽车中的应用

回馈制动是用于电动汽车的电机及其控制系统中的一项关键技术,先以无刷直流电机半桥斩波回馈制动为例说明能量回馈的原理,进而阐述了作为实际应用前提的约束条件和控制策略,最后从试验的角度验证了该控制技术的可行性。     

永磁同步电动机能量回馈机理分析与研究

为有效回收永磁同步电动机制动运行状态产生的再生能量,实现电机节能运行,在分析三相半桥结构PMSM驱动系统能量再生三种状态的基础上,提出采用三相PWM整流器作为整流前端,当电机处于能量再生状态控制PWM整流器以馈电方式处理再生能量,实现能量快速双向流动;设计并实现了基于DSP的电压环控制系统.实验结果表明,该方案将再生能量回馈电网,并可有效抑制母线电压波动,具有优越的动态响应性能.     

基于矢量控制的永磁同步电动机回馈制动的仿真与研究

在分析永磁同步电动机的制动过程和矢量控制理论的基础上,提出了基于矢量控制算法来实现永磁同步电动机的回馈制动。在分析永磁同步电动机回馈制动实现的前提条件时,考虑到传统的电流滞环控制方式无法实现电能的回馈,又提出了一种全新的电流滞环控制策略。而后在Matlab/Simulink中搭建了整个系统的数学模型,并从仿真结果验证了基于矢量控制的永磁同步电动机回馈制动的可行性。     

一种电动汽车能量高效回馈制动方法

为提高电动汽车的能量利用率,提出了一种将可变电压系统作为电机驱动系统实现能量回馈的方法,利用可串并联切换的超级电容器组与双向直流功率变换器相结合,采用了2种回馈制动模式的控制策略,提高了电机到驱动系统电源之间能量流的传递效率和变换效率,实现了速度大范围变化的能量回馈。与常规制动方法相比,上述方法具有驱动系统体积小、成本低、能量回馈效率高的特点,通过计算机仿真对采用不同回馈制动方法时的3种情况进行了对比分析,仿真结果验证了该方法的可行性和有效性。     

电动汽车无刷直流电机能量回馈制动系统设计

就电动汽车能量回馈制动效率较低的问题提出了一种恒转矩模糊控制策略。首先分析了无刷直流电机能量回馈制动的基本原理,对不同的回馈控制策略进行了对比分析,设计了一个三维模糊控制器,再以该控制器为核心,在MATLAB/Simulink环境中搭建了无刷直流电机能量回馈制动系统的仿真模型,并进行仿真。仿真结果显示提出的控制策略对电机制动转矩以及能量回收达到了很好的控制效果。     

轮驱纯电动汽车能量回馈制动控制

以无刷直流电机(BLDCM)四象限运行特性为基础,驱动轮电机驱动转矩和回馈制动转矩均采用基于离散滑模转矩观测的直接转矩控制(DTC),驱动和回馈制动切换简单方便,同时提高电池利用率和车辆制动性能。搭建基于DTC的车辆驱动轮仿真模型和实验台架,结果表明该控制策略满足回馈制动要求,验证了方案的可行性。     

电动汽车永磁同步电机最优制动能量回馈控制

永磁同步电机具有高效率、高转矩密度等优点,被广泛地用作电动汽车牵引电机。永磁同步电机通常采用磁场定向(field oriented control,FOC)控制算法实现最大效率控制。该文研究永磁同步电机在磁场定向控制下的制动原理,结合电动汽车驱动系统(包括永磁同步电机、逆变器和电池)模型,进而分析电动汽车最优制动能量回馈控制策略。根据现有的电动汽车电气和机械耦合制动方案,对比分析常用的并联制动控制策略和串联制动控制策略,得出串联制动控制策略可实现最优的能量回馈制动,并联制动控制策略通过改变机械制动的自由行程可实现较好的能量回馈制动。     

能量回馈型超声波电动机驱动与能量采集电路设计

针对能量回馈型超声波电机既具有精密驱动功能,又具有振动能量采集功能的要求,设计了基于TMS320LF2407的能量回馈型超声波电机驱动与能量采集电路,分析了电路的各个组成模块,并对电路硬件进行了设计与仿真;研制了电路硬件系统,搭建了电路测试平台,对电路进行了测试分析。研究结果表明:设计的驱动电路能够满足超声波电机的驱动要求,能量采集电路具有较好的采集回收功能,为在能量供应不足的场合实现超声波电机的持续应用提供了一种可行的解决方案。     

直流电动机制动的能量观

本文从能量观点,重新审视了直流电动机的各种电磁制动状态,并把这些状态分为:势能回馈限速式、动能消耗停机式、势能消耗反转式、动电消耗停机式、势电消耗反转式这五类.这样分类统一从能量角度出发,具有逻辑的一致性.     

能量回馈型超声波电动机的结构设计与特性分析

为解决极端封闭环境中微机器人检测精密驱动及其电子设备自供电问题,提出了一种具有振动能量采集功能的超声波电动机。电机定子由两组压电陶瓷和金属基体构成锥面夹心结构,一组压电陶瓷利用逆压电效应将电能转换成机械振动能,实现电机的精密驱动与定位;另一组压电陶瓷利用正压电效应将定子机械振动能采集转换成电能,实现对电子器件自供电。对电机定子结构和压电陶瓷极化分区模式进行了设计,利用有限元分析软件建立了电机定子结构有限元机电耦合模型,仿真分析了电机振动模态、谐响应、输入导纳特性、能量采集转换特性和阻抗匹配特性等。研究结果为实现基于压电转换的驱动和能量采集一体化机电产品提供理论基础。     

具有能量回馈制动功能的电动车控制器设计

为了提高电动车的能量利用率,介绍了一种带有能量回馈制动功能的电动车控制器;同时还介绍了实现控制器硬件结构和能量回馈的方法。试验结果表明,该控制器的设计性能稳定,通过了载人爬坡、上坡重载的启动和制动实验,很值得推广使用。     

基于能量管理的PMSM回馈制动策略研究

基于back-to-back变流器的电路拓扑结构,提出了一种用于永磁同步电动机回馈制动的控制策略。应用此策略,在去除变频器的直流母线制动电阻的条件下,永磁同步电动机可稳定运行于4象限,并且在各个象限间可实现连续、柔性的调速。基于模型参考自适应(MRAS)算法,设计了负载转动惯量的在线观测器,并基于此提出了4象限变频调速系统的能量管理策略。在4 k W永磁同步电动机实验平台上,实施了电动机的回馈制动策略,实现了调速系统的4象限运行。实验结果充分表明,该策略可以有效运用于永磁同步电机的可逆控制,从而为系统的后续工业应用奠定了基础。     

带制动能量回馈单元的放卷张力控制系统

目前卷绕物放卷张力控制元件一般采用磁粉制动器,动态性能欠佳且工作于耗能型制动方式,为降低此类设备的耗电量,进一步提高张力控制性能以满足高速生产的要求,提出一种运行于力矩控制方式的印制绕组直流伺服电机式放卷张力控制系统,该系统能将电机制动能量回馈给电网以达到节能的目的.介绍了该系统的组成原理与设计方法,以及能适应于卷径大范围变化的张力自整定控制方法,并简介了系统实现技术,该系统具有很好的应用前景.     

地铁制动能量回馈兆瓦级双馈逆变器控制策略

双向馈能逻辑及其控制策略是兆瓦级地铁制动能量回馈装置的关键部分,其设计合理性影响地铁制动能量的回馈及运行可靠性。本文分析了双馈逆变器在牵引网电压处于逆变起停、整流起停等不同电压时的能量流向;采用带中点电位平衡的三相SVPWM控制实现逆变馈能并网,电压环为限幅PI控制器,电流环为带电网电压前馈的PI控制器,有效提高系统可靠性及抗干扰能力;为抑制校正电感电流采样及无功补偿偏差,进行限功率控制,实现功率因数校正。最后,通过一台额定功率1MW(峰值功率2MW)、适用于2MW制动能量地铁机组的实验样机,验证了双向馈能逻辑及其控制策略的可行性。     

地铁再生制动能量逆变回馈电网装置的研究

目前,城市轨道交通再生制动能量利用率较低,大部分由电阻转变成热能消耗掉.为此,设计了一种再生制动能量逆变回馈电网装置,实现再生制动能量的回馈利用,并有效减少了隧道内因电阻发热而产生的温升.阐述了逆变回馈装置的组成及设计方法,给出其控制策略,以单列机车为例进行了仿真模拟,证明该装置在机车制动时能够维持直流牵引网电压的稳定,回馈电能给交流电网.建立了实验模拟装置,通过实验结果验证了该控制方法的可行性和有效性.