基于辨识技术的感应电机能效在线监测模型

将标准能效测试方法与电动机参数辨识方法相结合,分析了最小二乘递推(RLS)算法与扩展卡尔曼滤波(EKF)两种参数在线辨识方法计算过程及特点,以最小二乘递推算法为基础实现对电动机定转子漏电感等参数的在线辨识,考虑到最小二乘递推算法对转子电阻动态辨识性能较差,利用扩展卡尔曼滤波算法对电动机转子电阻进行在线辨识。基于在线辨识所得参数搭建电机能效监测模型,获得电机各项损耗及能效,通过仿真验证参数辨识方案可行性,并将能效测试B法所得损耗与该模型监测损耗及能效对比以验证该模型。     

基于动态模型的感应电机参数辨识方法

为了得到感应电机高性能交流调速方法中用到的电机参数,基于感应电机的数字控制平台,采用脉冲电压、阶跃电流注入的方式,检测定子电流或定子电压响应,并通过曲线拟合来辨识电机参数。进行仿真和实验研究,得到了定子电阻、定转子总漏感、转子时间常数等参数。     

笼型异步电动机转子断条在线检测新方法

转子断条是笼型异步电动机常见的一种故障,采用快速傅立叶变换对定子电流进行频谱分析是目前应用最广泛的转子断条在线检测方法,但是存在灵敏度低的缺点。本文采用连续细化分析的傅立叶变换方法,借助异步电动机定子电压过零时刻提取电路,提出了一种新的转子断条在线检测方法。该方法可以提高检测转子断条故障的灵敏度。数字仿真及实验结果均证明了该方法的准确性和实用性。应用该方法已经研制成功了笼型异步电动机转子断条在线检测装置。     

异步电机在线参数辨识与效率优化协调控制

针对异步电动机变频驱动系统低速运行过程中损耗较大、能量利用率低的问题,本文采用异步电机在dq坐标系下的动态数学模型,采用一种基于损耗函数的异步电机能量效率优化算法计算出不同工况下最优励磁电流,选取双曲函数为协调函数使异步电机稳态时运行在最低损耗状态。并采取模型参考自适应方法,对异步电机转子时间常数及转子电阻进行在线辨识,避免了电机参数变化对控制系统产生不利影响。转速环、转矩环及电流环均采用反步法控制器,加快了系统的响应速度。仿真实验证明,所提出的能量优化算法与在线参数辨识策略不仅可以实现减少损耗,提高电机效率,而且提高了控制精确度。该方法具有良好的控制效果和应用前景。     

电流监测在笼型异步电动机转子故障诊断中的应用

分析了笼型异步电动机断条的原因,介绍了定子电流监测断条的原理,通过试验分析定子电流的频谱,由电流频率边频带(1±2s)f处幅值的大小可判断转子断条的故障及断条的数目,证明定子电流监测用于转子故障诊断是有效的.     

永磁同步电机无传感器转速和位置控制方案

根据测量和观测的定子电流、电压和磁链，提出了一种永磁同步电动机无传感器控制方案.对两相定子电压和电流进行测量和离散处理，在静止坐标系中通过计算磁链及其导数来估计转子位置和速度.转子位置角用于控制器中产生定子电流指令控制逆变器的滞环电流控制器.仿真结果证实了这种方法的可行性，该方法适合于从静止到额定转速的闭环控制，同时可消除由于积分导致的磁链漂移问题.     

基于EKF算法的交流永磁无刷同步电机参数辨识

用扩展的卡尔曼滤波算法(EKF)对表贴式交流永磁无刷同步电动机进行动态参数估计,根据电机控制系统中传感器检测到的电机定子电流、电压和转子的位置、转速等信号,推算电机定子绕组的电阻和转子的主磁通值,经过对电机模型和卡尔曼算法的分析,给出了电机控制系统的全阶卡尔曼滤波模型和经过简化处理后的降阶估计模型,用降阶的简化模型对系统进行估计后,得到了定子电阻和转子主磁通的结果,并分析了定子电阻和转子磁通估计值和实际值之间的误差,以及估计值随电机转速和负载大小变化的曲线.电机用脉宽调制(PWM)的电压源逆变器供电,用TMS320F2812系列数字信号处理器(DSP)作为控制芯片,用矢量控制的策略对电机进行转速控制.     

感应电机矢量控制系统中速度的识别

本文提出了一个识别异步电动机的模型参考自适应系统(MRAS)。根据异步电动机的数学模型,经过一定的变换,利用易于检测到的电机的定子电压和定子电流,获得了电机转速的模型参考自适应识别算法。该方法算法简单,并具有较高的精度,为实现低成本的单片机提供了必要的条件。     

基于集中参数热模型的异步电动机定子绕组温度软测量

应用集中参数热模型推导出异步电动机定子绕组温度与铁芯温度、机座温度以及定子绕组损耗之间的函数关系。根据定子绕组最高温度与铁芯表面温度、机座表面温度以及定子电流等易测参数之间的关系实现了定子绕组最高温度的软测量,分析影响软测量精度的因素,提出了提高测量精度的措施。实测数据表明该测量方法具有较高的测量精度,为实现方便、满足工程要求的电动机热保护奠定基础。     

基于改进BP神经网络非正弦供电下异步电动机转速估计

非正弦供电下异步电动机电压、电流和功率都比较难以确定，电压、电流波形发生严重的畸变，含有大量的谐波，对于非电气量的转速易受到大量谐波的干扰，脉动比较严重，准确地测定比较困难，传统的测速方式成本高，需要维护，不经济，但对于电动机的电压、电流容易通过PT和CT获取，易实现转速的在线估算和测量，本文提出了改进的BP神经网络来训练非正弦供电下异步电动机机端电压、电流、功率因数和转速之间的复杂映射关系，并了改进的BP算法，仿真结果和试验结果证明了利用此神经网络的软测量技术来估计转速达到了较高的精度。     

绕线式异步电动机调压节能运行研究

根据异步电动机带周期性负载运行的特点,确定了绕线式异步电动机处于空载、轻载运行状态下的最优电压,且维持负载率不变时,其在最优电压下的功率因数大于其在额定电压下的。针对绕线式异步电动机的特性,研究了其转子侧串电阻启动及串电阻调速下调压节能的运行状态,得知当转子回路中串入2电阻时,可加速电机启动,且在最优电压一定时,串电阻前后的电磁转矩恒定。通过搭建绕线式异步电动机降压串电阻调速模型,得出了最优电压下绕线式异步电动机转子短接与转子串电阻时的能耗变化关系,即电机的负载率为0%~50%时,适当降低电源电压,有一定的节能空间。从而验证了最优电压下异步电动机转子串电阻调压轻载下的节能运行是可行的。     

汽轮发电机失磁异步运行的耦合场有限元分析

为了准确模拟汽轮发电机失磁故障发生后的运行状态,建立了场、路、运动直接耦合的时步有限元分析模型,把电机的电磁场方程和定转子的等效电路方程进行联立求解,得到失磁故障过程中定子端电压、定子电流、转速、有功功率等变量随时间变化的波形,以及转子中涡流场的分布;通过间接耦合实现了失磁过程中转子的温度场计算.对1 000 MW汽轮发电机励磁绕组失磁进行了时步有限元分析,并通过转子温升计算和有功、无功功率波动结果可知：汽轮发电机失磁后,转差率、有功功率及转子铁心温度均在限定值内,但定子电流值过大,应采取及时的保护措施.     

异步电机故障的电流监测和诊断

异步电机的预测维修是近年来提出的一种科学经济的维修体制，预测维修的关键是对电机的故障进行准确有效的监测与诊断。本文介绍的电流监测法，只需一个电流互感器和频谱分析仪就可实现对转子偏心、断条、裂环、相间短路、断路等故障的在线监测。     

异步电动机综合控制研究

提出了一种新的以异步电动机定子电压和定子电流的比值作为控制量的异步电动机轻载调压节能控制方案。仿真计算及实验结果表明该控制方案可以使异步电动机在不同的负载下均呈现出较高的效率,并且兼顾提高功率因数。同时分析了异步电动机的软启动和保护问题。在此基础上,研制成功了具备异步电动机节能运行、软启动和保护功能的异步电动机综合控制装置。     

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。     

笼型异步电动机转子断条综合在线检测方法

基于快速傅里叶变换（ＦＦＴ）的定子电流信号频谱分析方法,被广泛应用于笼型异步电动机转子断 条故障的在线检测,其中自适应滤波、准确滤波、希尔伯特变换以及起动电流时变频谱分析方法是典型且 成功的。在回顾这些方法的同时,分析了它们的优缺点,并在此基础上,提出了一种转子断条综合在线检 测方法。数字仿真及实测结果表明该方法是正确有效的。     

异步电动机的运行电压分析

本文对异步电动机非额定电压运行时定、转子电流、损耗及运行效率进行了较为精确的定量分析,提出了一种按经济运行原则选择异步电动机运行电压的方法并给出 JO_2系列电机的临界负载率。     

异步电动机直接转矩控制仿真研究

根据直接转矩控制原理,在异步电动机数学模型的基础之上,利用MATLAB 6.1软件构造了一个异步电动机调速系统。较为详细地对仿真模型中的定子磁链观测器模块以及开关状态控制模块进行了描述,并简要说明了空间电压矢量作用于磁链,使得磁链矢量产生运动的原理。针对转矩脉动问题进行了深入分析,结合目前较为先进的有效电压矢量作用时间算法,给出了具体可行的解决方案。通过对某一具体参数的异步电动机进行仿真实验,得到电压、电流、转速、转矩以及磁链的仿真波形,同时给出了不同转矩脉动减小方案下的转矩波形对比,从而证明了所提出的方案在实现转矩脉动的减小方面的效果。