逆变器传动新型异步电机

一、前言笼型异步电机的逆变器传动具有坚固和维护方便的特点,最初作为流体机械的传动电机用,现已扩展到一般产业,向调速、节能运行迅速普及。最近,由于逆变器技术和性能的进步,逆变器传动电机已在流水线等高度自动化领域扩大应用。随着笼型异步电机及逆变器输出的谐波抑制技术的进步,调速逆变器传动电机正向着专用化方向发展。这次开发的逆变器传动电机是中等容量     

并联逆变器—交流电机的过电压抑制方法研究

在PWM逆变器供电的交流电机调速系统中,当逆变器与电机之间的电缆超过一定长度后,在电机端可能出现2倍于逆变器直流母线电压的过电压,过电压可能会导致电机绝缘失效.这一现象同样存在于多逆变器并联供电的交流电机调速系统中.提出了一种多逆变器并联供电的交流电机过电压抑制方法,在不使用任何滤波器的情况下,通过对各逆变器PWM脉冲宽度进行调整,达到抑制电机端过电压的目的.通过对2个和3个逆变器并联供电情况的分析给出了奇数和偶数逆变器供电的交流电机过电压抑制方法.实验结果证明了按照该方法能够很好地抑制电机过电压.     

逆变器非线性补偿技术研究综述

由死区时间和开关管非理想开关特性引起的逆变器非线性对交流电机驱动系统产生很多不利影响,如导致逆变器输出电压和电流波形畸变及逆变器供电的交流电机驱动系统出现转矩脉动等问题,直接影响交流电机驱动系统的高性能控制及其无位置传感器运行,亟需对逆变器非线性实施合理补偿。为此,论文首先分析逆变器非线性对开关管有效导通时间和逆变器输出电压的影响,然后总结现有逆变器非线性补偿技术研究现状,并对现有逆变器非线性补偿技术进行分类和比较。最后,揭示逆变器非线性补偿亟需解决的关键技术并展望其未来的发展方向,旨在实现逆变器供电的交流电机驱动系统的高性能鲁棒运行。     

逆变器供电变频调速小型异步电机的特性

本文论述逆变器供电变频调速电机的特点,包括转矩特性、谐波影响、温升问题,并附有实验电机的实测曲线和照片。文中提出了电机的参数及结构应与逆变器和负载相配合的要点。     

逆变器供电交流电机相数选择

本文介绍了多相逆变器供电交流电动机系统的构成,讨论了随着逆变器相数增多对电机磁势谐波、转矩脉振、逆变器元件电应力及逆变器成本价格的影响。理论上逆变器供电系统可以为任意多的m相,但从开关元件数目、电机定子绕组合理安排,根据系统性(能)价(格)比可在两相至十五相内选择一个最佳值。     

单相电容电机变频调速器的逆变器结构

本文探讨了实现单相电容电机变频调速逆变器主电路的形式。根据这种电机结构及运行特点，文中提出了四种不同的主电路，并分析比较了各自的优点和不足，最后介绍了在实验室建立的逆变器－电机系统，以及电机变频调速的运行结果。     

适用于逆变器供电的电动机

这种逆变器专用电动机是在传统的电机技术基础之上,和逆变器组合起来形成一个调速范围广,振动和噪声都低,并且最适于逆变器供电的新产品。逆变器专用电动机的特点:1.性能好和逆变器供电的通用电机相比,专用电机的连续额定转矩范围较大,即1800转/分以下的低速时仍为100%的额定转矩,而通用电机则不然,转矩下降甚至达25%。     

逆变器开关周期对于永磁电机电流环控制性能的影响

在永磁电机电流环PI控制方法基础上,研究了逆变器开关周期对于永磁电机电流环控制性能的影响.阐述了永磁电机电流环PI控制的参数整定理论;在不同逆变器开关周期情况下,分析永磁电机电流环PI控制的性能;搭建硬件平台,基于不同逆变器开关周期,测试永磁电机电流环PI控制的性能.结果分析表明,永磁电机电流环PI控制的最佳性能与逆变器开关周期选取和适当的控制参数修正有关.     

并联逆变器馈电PMSM调速系统谐波和环流控制

针对大功率场合下并联逆变器馈电永磁同步电机( PMSM)调速系统中存在的环流问题和电机电流谐波性能差的问题,提出一种并联逆变器馈电永磁同步电机控制策略来协调控制不同并联逆变器模块实现电机总电流波形优化,并有效地抑制并联逆变器模块间环流。分析并联逆变器馈电PMSM调速系统的电路结构及并联逆变器环流的等效电路模型,提出针对并联逆变器PMSM调速系统的移相空间矢量脉宽调制( SVPWM)技术和随机SVPWM技术,并通过在SVPWM中动态分配零矢量作用时间来抑制各逆变器模块间的环流。仿真和实验结果均验证了所提出的控制策略的有效性,采用移相SVPWM和随机SVPWM策略可改善电机电流的谐波性能,采用环流抑制环节后可以有效地消除电路中的环流。     

逆变器供电的感应电机驱动系统故障仿真研究

研究了一种基于开关函数概念的逆变器仿真模型,在MATLAB/SIMULINK环境下,利用工具箱内部的基本模块建立了逆变器开关元件短路、开路及同桥臂两开关元件同时开路状态下的仿真模块.利用电动机的数学模型,编制了电动机s函数.针对不同故障模式,只需改变开关函数模块即可方便实现逆变器电机驱动系统的不同状态仿真.研究了不同故障模式下的电机相电流和转矩波形,仿真结果表明电机相电流可以作为故障特征实现逆变器故障检测与诊断.     

电动汽车一体化驱动系统三相3H桥逆变器的故障相短接容错控制策略

具有车载型充电器的电动汽车拥有相互独立的电机驱动系统与电池充电装置,针对两套装置并不同时工作,成本高、重量大、占据空间资源较大等问题,提出了一种电动汽车驱动与充电一体化的新型拓扑结构,在牵引模式下该一体化拓扑的主要驱动模块等效于一个三相3H桥逆变器。研究该逆变器的电压空间矢量与消除共模电压的控制策略,分析开绕组PMSM在不同坐标系下的数学模型,给出逆变器发生桥臂开关管开路或者短路故障时将故障相短接的重构拓扑与容错控制策略,在转速、电流双闭环控制的基础上,设计"重复控制+PI"的电流内环控制方案,提出一种两相SVPWM控制策略,分析三相2H桥逆变器电压矢量状态切换过程,提出一种改进的七段式两相SVPWM控制策略。仿真和实验结果表明,如果三相3H桥逆变器发生短路故障,一体化系统通过逆变器的拓扑重构,能够实现PMSM系统的良好运行性能。     

城市电网故障诊断系统

建立在综合自动化基础上的无人值班变电站的控制中心是城网发展的必然趋势 ,这些控制中心已为值班人员提供了对系统监视、管理和控制的手段。利用控制中心SCADA系统的资源 ,开发故障诊断系统 ,为值班人员提供故障诊断 ,对保证系统安全运行 ,提高供电可靠性具有实际意义。本文分析了电网故障时所表现出的故障征兆信息 ,提出了依据开关和保护动作信息以及部分电气量的诊断故障的方法 ,该方法不局限于具体电力系统结构 ,具有较好的通用性     

异步电机故障自激的一体化阻尼抑制策略

针对异步电机故障自激现象,提出了一种异步电机故障自激的阻尼抑制策略。在对自激原理及阻尼抑制策略进行分析的基础上,推导了变频器-电机一体化系统的传递函数,通过奈奎斯特判据对其幅频特性和稳定性进行了分析,论述了等效电路模型及状态矩阵方程,研究了自激频率点与滤波电容之间的关系曲线,得到了故障自激发生概率较大时的滤波电容取值范围;通过状态矩阵方程和根轨迹法推导出有效抑制故障自激的阻尼电阻取值范围。以MTA A4-200型异步电机为研究对象,通过仿真针对异步电机的故障自激现象及阻尼抑制策略进行了验证,结果表明：阻尼抑制策略对故障自激拥有比较好的抑制效果。仿真结果与分析结果一致,验证了阻尼抑制策略的正确性。     

基于微机继电保护装置的集成化保护和控制系统设计

针对继电保护装置中存在的有待改进的地方,提出了新型的设计思路。集成化保护和控制系统设计可有效改善保护和控制系统的性能,提高可靠性、耐用性以及容错功能。论述了容错型集成化控制系统依据N-1原则的实现方法,并对集成化设计中的特殊功能进行了具体探讨,如各组继电保护装置同步问题、自动闭锁和复原、高频自动关闭以及延时断路器保持,得到了较为理想的集成化保护和控制系统设计。     

双通道永磁同步伺服系统的容错性能

航空双通道永磁同步伺服系统由双绕组永磁同步电动机与两套功率电路组成,在一个通道故障时能够实现容错工作模式,以提高系统的任务可靠性.论文研究了该电动机容错工作模式下静态和动态特性、允许工作电流和转矩,通过仿真分析了伺服系统在容错模式下电机功率损耗与控制性能的关系.     

基于HIL的车用电机控制器故障保护策略测试

随着新能源汽车电控系统的发展以及复杂度和集成度的提高,整车故障保护策略已成为软件开发的重要组成部分之一,但测试难度较大且风险较高,尤其针对电机控制系统,传统的台架和实车测试往往不能满足需求。通过对电机控制系统故障保护策略及硬件在环(HIL)测试方案的介绍,并结合dSPACE仿真系统,针对车用电机控制单元搭建了信号级HIL仿真测试平台。借助上位机实时模拟电机不同故障工况,并进行试验和测试结果的分析,验证了电机控制器故障保护策略的正确性,同时体现出HIL测试方法的优越性。     

基于状态观测器的感应电机速度传感器故障诊断及容错控制

速度传感器是感应电机矢量控制系统的重要组成部分,当其出现故障时会严重影响系统的性能。设计感应电机矢量控制系统,并在此基础上实现了基于状态观测器的感应电机速度传感器故障诊断及速度传感器发生故障后的容错控制。在速度传感器正常时,状态观测器工作在故障诊断方式下;速度传感器发生故障后,该状态观测器工作在速度估计方式下,系统由原带速度传感器矢量控制方式平滑切换到无速度传感器矢量控制,从而实现速度传感器的容错控制。该设计的有效性在dSPACE实验平台上得到了验证。     

电动机故障录波监测装置通讯及通道校正方案的研究与开发

电动机故障录波监测装置分析软件是运行人员分析处理故障的有力工具。为保证信息的可靠、快速的传递，采用基于CAI总线的通讯网络。使故障录波监测装置的故障信息及时上报到后台PC网络节点上。同时为提高装置的测量精度，提出了一种基于线性最小二乘原理的录波器通道校正方法，该算法具有简单、实用、精度高等特点。     

九相永磁同步推进电机系统主动切套运行控制策略

主动切套运行是多套多相电机特有的一种对称故障运行方式,可根据负载率选择最佳的运行绕组套数,以优化电机系统效率。本文以三套三相绕组构成的九相永磁同步推进电机系统为研究对象,研究了电机主动切套的控制方法,通过考虑切套前后推进电机本体及其逆变器损耗的变化,得到九相永磁同步推进电机系统全转矩范围内损耗最小的切套运行方式。通过对9kW九相永磁同步推进电机原理样机进行Simulink仿真计算,验证了理论分析的正确性。     

航空电励磁双凸极无刷直流起动发电机系统控制关键技术综述

电励磁双凸极电机具有结构简单可靠、容错性能好、控制灵活等优势,可构成一种具有竞争力的新型航空无刷直流起动发电机系统。简述了电励磁双凸极起动发电机系统的构成及其工作原理。针对航空电源这一特殊应用领域的要求,对电励磁双凸极起动发电机高可靠性控制、高效率高功率密度控制、集成化控制等关键技术进行了归纳总结。讨论了电励磁双凸极起动发电机控制关键技术的未来发展趋势。