异步电机的直接转矩控制仿真

采用空间矢量建立异步电机数学模型,利用Matlab中的Simulink库搭建了完整的仿真系统,并对仿真系统中的异步电机模块、逆变器模块和控制模块的搭建做了详细的描述。控制模块基于定子坐标系计算出转矩和定子磁链,根据转矩值和定子磁链值再发出控制开关量,以获得转矩的高动态性能。直接转矩控制与矢量控制相比,省去了复杂的坐标变换,克服了对电机转子参数的依赖性,具有转矩响应快的优点。仿真结果表明,直接转矩控制在异步电机中高速工况下具有良好的控制效果。     

感应电动机混合坐标变换数学模型及应用研究

针对感应电动机的电磁转矩表达式中转子电流与气隙磁通的强耦合问题,采用αβ0变换和MT0变换的混合坐标变换法,使得感应电动机的电磁转矩表达式解耦。推导了混合坐标变换,并给出了感应电动机混合坐标变换数学模型。在混合坐标系和ABC坐标系下分别建立了感应电动机的仿真模型,通过对比仿真结果,验证了感应电动机混合坐标变换数学模型的正确性。在混合坐标变换的应用中,以磁链开环、转速闭环的间接矢量控制仿真系统为例,仿真结果表明感应电动机的定子电流经过混合坐标变换解耦为产生磁场的定子电流分量和产生转矩的定子电流分量,验证了混合坐标变换的有效性。     

车用永磁同步电机MT坐标系下DTC控制

针对直接转矩驱动技术在电动汽车动力系统应用中存在的低速转矩脉动和该动力系统对恒功率调速范围要求较高的问题,提出了一种新型永磁同步电机MT坐标系下直接转矩控制系统.该系统工作在与定子磁链同步旋转的参考坐标系中,采用改进式MTPA控制实现参考磁链的计算,利用定子磁链控制器所产生的磁链误差积分实现磁链估算.采用不同的电压矢量对逆变器的电压饱和所产生的磁链估算误差进行补偿,从而提高磁链估算精度.仿真结果表明,该系统有效减小了低速转矩脉动,拓宽了调速范围.     

电动汽车驱动控制系统仿真

根据直接转矩控制原理,利用Matlab/Simulink构造了一个电动汽车直接转矩控制系统。主要对直接转矩控制算法、驾驶意图和电动汽车阻力转矩建模并仿真,得到了定子磁链、定子电流、转速、电磁转矩、阻力转矩等的仿真波形,结果分析证明了电动汽车用异步电机直接转矩控制方案的有效性。     

空间电压矢量对感应电机软起动控制策略

以晶闸管软起动器-感应电动机系统为研究对象,根据空间电压矢量原理及其控制思想,提出一种提高感应电动机起动转矩的控制策略。对三相定子电压在晶闸管控制下的空间电压矢量变换,形成对转子磁链和电磁转矩的有效控制。该策略保持传统软起动器的主电路结构不变,通过建立基于αβ0坐标系降阶空间电压矢量导通瞬态数学模型,求解矢量电压作用下定子电流的拉氏变换解析并仿真分析,从而简易快速确定初始触发角。控制晶闸管的触发角,实现对空间矢量电压和零电压矢量的控制,以达到感应电机平稳加速起动的目的。该控制策略能有效提高感应电机起动转矩和降低起动电流,并通过系统仿真和试验给予验证。     

直接转矩控制中一种磁链估计新方法

本文作者把直接转矩控制(DTC)与定子磁链定向矢量控制(SFOVC)相结合,利用DTC中电压矢量的空间位置角推导出SFOVC中的磁链定向角,然后根据旋转坐标系中的d轴和q轴电流分量建立定子磁链估计的数学模型.这样可使DTC中磁链的估计更简便易行也更精确.文章给出了一个7.5KW交流电机DTC的实验结果,它证明理论分析是正确和实用的.     

直接转矩控制中一种磁链估计新方法

本文作者把直接转矩控制(DTC)与定子磁链定向矢量控制(SFOVC)相结合，利用DTC中电压矢量的空间位置角推导出SFOVC中的磁链定向角，然后根据旋转坐标系中的d轴和q轴电流分量建立定子磁链估计的数学模型。这样可使DTC中磁链的估计更简便易行也更精确。文章给出了一个7．5KW交流电机DTC的实验结果，它证明理论分析是正确和实用的。     

大功率牵引交流感应电动机的混合控制方法

在低速区采用圆形磁链轨迹的间接定子量控制,通过计算定子磁链的周期变化量来获得定子电压矢量信息,从感应电动机的数学模型入手,建立交流感应电动机的磁链观测器模型,利用电磁转矩脉动理论分析间接定子量控制适宜于低速范围;在高速区采用十八边形磁链轨迹的转矩控制方法,以实现交流感应电动机全速域控制。试验结果验证了该方式的有效性。     

采用多层滞环控制器的电机直接转矩控制仿真

介绍异步电机直接转矩控制基本原理及主要组成模块,对传统的定子磁链滞环比较器和开关状态表进行了改进,采用多层滞环控制器,采用斩波矢量代替反向电压矢量,采用圆形磁链轨迹控制方法.使用MATLAB7.7建立异步电动机直接转矩控制仿真模型,并进行仿真实验.其仿真结果表明该控制模型的可行性和正确性.     

基于预期电压空间矢量调制技术的PMSM DTC系统

为了解决传统直接转矩控制中采用转矩和磁链滞环比较器给系统带来的转矩和磁链脉动大问题,本文提出一种基于预期电压空间矢量调制技术的PMSM DTC系统,并在MATALB/Simulink下进行了仿真研究.结果表明,此方法通过电压矢量调制产生定子的预期电压,并采用PI控制器,与传统直接转矩控制相比,该系统下的定子磁链和电磁转矩脉动减小比较明显,转速变化不大,具有良好的静动态响应性能.     

Modeling of bearingless permanent magnet synchronous motor based on mechanical to electrical coordinates transformation

A bearingless permanent magnet synchronous motor (BPMSM) has two sets of stator windings, torque windings and suspension force windings. By analyzing the flux linkage intersection between the two sets of windings, a method of transforming mechanical coordinates to electrical coordinates is put forward. According to this method, flux linkage equations and voltage equations of the two stator windings are derived. The electromagnetic torque equation of the BPMSM is derived based on the analysis of the role of Lorentz force in the BPMSM. After analyzing the mathematical formula of various sort radial forces in the BPMSM, a complete function of radial suspension forces for the BPMSM is obtained. Finally, an experimental system control diagram and some test results are discussed. This mathematical model provides a theoretical foundation for BPMSM simulation study, experiment waveform analysis and structure design.     

永磁同步电机直接交轴磁链控制

隐极式永磁同步电机转矩中定子磁链幅值和转矩角均为可控变量,两者的共同作用效果即为交轴磁链.以定子绕组星形连接的永磁同步电机为例,提出了一种通过控制交轴磁链实现对电机转矩直接控制的方法.该方法直接根据转矩控制要求选择优化的电压矢量实现对电机交轴磁链的控制,不要求保持定子磁链幅值恒定,不需要复杂的坐标变换.仿真结果验证了理论分析的正确性和控制方法的可行性.     

不平衡电网电压下并网型双馈感应发电机励磁控制策略

通过坐标变换推导出双馈感应发电机在正、负序坐标系下的电压方程和磁链方程,建立了正、负序坐标系下基于定子正、负序磁链定向的并网型双馈感应发电机数学模型.分别给出负序控制系统4类不同控制目标时转子负序电流指令值,得到适应于电网电压不平衡的双馈感应发电机在正、负序坐标下的励磁矢量控制策略.     

永磁容错电机解耦控制研究

多相永磁容错电机是一个多变量、强耦合、非线性的高阶电磁系统,其控制的关键是实现转矩的解耦控制。以六相八极永磁容错电机作为研究背景,通过六相静止坐标系到二相旋转坐标系的变换,在保持电机磁势和功率恒定的条件下,研究变换矩阵的计算方法,实现了永磁容错电机电流、磁链、转矩的解耦控制,为这种结构电机高性能的转矩控制和进一步的容错控制提供了一种新方法。     

异步电机定子电流内模自适应控制及实现

针对转子磁场定向下的异步电机定子电压方程中存在着励磁电流和转矩电流分量的交叉耦合,使得转矩电流的调节受到励磁电流的影响,提出了异步电机定子电流的内模自适应控制及其在转子磁场定向矢量控制中的实现方法.根据内模控制(IMC)原理设计异步电机电流调节器,用矩阵奇异值分析了IMC电流调节器的鲁棒性;用最小二乘法对模型参数进行辨识;将其应用于异步电机转子磁场定向的矢量控制中.通过对电流调节器传递矩阵函数的仿真及用DSP实现的异步电机矢量控制,验证了自适应IMC电流调节器的良好性能.     

基于SVPWM的永磁同步电机直接转矩控制

针对永磁同步电机直接转矩、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)策略的永磁同步电机直接转矩控制.在每个控制周期内，计算出参考磁链和所估计磁链的偏差，选择相邻非零矢量和零矢量，并精确地计算出各自作用时间，然后利用线性组合法将其合成为新的电压矢量.在MATLAB/SIMULINK仿真环境下，对该控制系统进行了建模与仿真.仿真结果表明，该方法可以明显减小转矩和磁链脉动，具有更好的动、静态性能，而且响应速度快，运行平稳.