兆瓦级三电平永磁直驱风力发电系统仿真研究

基于永磁同步发电机(PMSG)数学模型,采用双三电平PWM结构的全功率变换器;机侧采用转子磁链定向的矢量控制技术并结合PMSG较为常用的零d轴电流控制方案,提高了系统效率;基于电网电压定向,网侧变换器应用电压电流双闭环控制策略;在Matlab/Simulink仿真环境下建立了直驱式永磁同步风力发电系统的仿真模型,包括:SVPWM矢量控制模块,零d轴电流控制模块,abc到dq坐标变换模块,电压补偿模块。对风速阶跃变化时系统运行情况进行了仿真,结果验证了该模型的合理性及控制策略的正确性和可行性。     

内置式永磁同步电机弱磁控制技术的研究

针对电动汽车所使用的内置式永磁同步电机在不同工况下的转速与转矩需求,基于内置式永磁同步电机标幺化数学模型,文中设计了在线计算法最大转矩电流比控制与电压反馈法弱磁控制相结合的控制策略,以便对电机进行弱磁控制。以一台2.8 kW永磁同步电机作为研究对象,使用MATLAB/Simulink对所设计控制策略进行了仿真研究,并搭建弱磁控制系统实验平台并进行验证。仿真及实验结果表明,该控制策略具有较好的鲁棒性与较快的转矩响应速度,可以满足电机不同工况下的转速转矩需求。     

一种储能直流电源的前馈控制策略

以储能直流电源为研究对象,引入了一种前馈控制方法。首先,详细地介绍了传统闭环的缺陷,分析了引入前馈后的控制策略对电源外特性的影响;然后,对电路拓扑结构、控制算法和控制策略等进行理论分析,用DSP实现数字控制,之后进行实物研制;最后,基于全桥DC-DC变换器的拓扑结构,分析了双闭环控制策略无法提高开关电源外部特性的主要原因,研究了一种负载电流前馈控制的双闭环控制策略。该策略在电压和电流双闭环的基础上增加了一个负载电流补偿环节,其中电压环采用了PID控制,而电流环则采用了滞环控制,这种控制方式不仅能有效地提高电源的外部特性,而且能在不同的电压等级下获得高质量的直流输出。     

永磁同步电机的弱磁控制方法

永磁同步电机（PMSM）是最流行的电机,例如作为高速电动列车的牵引电机,源于其高转矩电流比的特性和能够通过弱磁控制扩大恒功率区域的能力,矢量控制理论的发明是交流调速领域中的一个重大突破,文中将详细讨论永磁同步电动机的矢量控制,在推导其精确数学模型的基础上分析了矢量控制理论用于永磁同步电动机控制的几种电路控制策略,包括了id=0控制,最大转矩/电流控制,最大输出功率控制,最小磁链转矩比控制,最大电压转矩比等.     

永磁同步发电机的弱磁控制研究

为解决内置式永磁同步发电机(IPMSG)在高速段出现的直交轴电流耦合问题，提出了一种新颖的基于单交轴电流调节器和电压矢量角相结合的弱磁控制算法。为满足发电机在全速段运行，需要判断发电机所处运行工况对最大转矩电流比控制算法(MTPA)和弱磁算法进行算法切换。发电机的直轴电流通过电流环和电压环的调节确定，故使得交轴电压的给定值可以根据输出电压和电磁转矩的变化而变化。这使得发电机的电流矢量始终能工作在最优点上，大大提高了发电机的效率和输出能力。此算法不需查表、不依赖于发电机参数且容易实现，经仿真和试验验证了该算法的可行性和稳定性。     

磁补偿式电压电流传感器及其应用

磁补偿式电压电流传感器主要用于电压、电流、功率、频率、阻抗或波形等电参数方面的测量。本文介绍了成都晶峰电子有限公司生产的磁补偿式电压、电流传感器的原理与用途,阐述了它们在电气参数测试系统中的应用。     

高速列车永磁同步电机全速度范围控制策略的研究

针对高速列车永磁同步电机需要较宽调速范围和转矩脉动大的问题,采用最大转矩电流比(MTPA)控制和弱磁控制结合的控制策略对牵引变流器进行控制,分析在电压极限椭圆与电流极限圆的限制下的电流轨迹。在MTPA控制加弱磁控制策略的基础上将传统异步SVPWM调制与多模式脉宽调制技术进行对比仿真,仿真结果表明多模式脉宽调制技术在高速列车全速度范围控制运行稳定,电机响应速度快调速范围宽,转矩脉动低。     

表面贴永磁同步电机弱磁控制仿真研究

在永磁同步电机dq轴数学模型的基础上,作者首先介绍了永磁同步电机弱磁控制原理;然后详细阐述了永磁同步电机弱磁控策略,即在恒转矩区采用i_d=0控制,在恒功率区采用基于直流电压反馈法的弱磁控制策略,这两种控制策略的结合不仅能够有效地提高恒功率区的调速比,而且具有能够实现速度的平滑过渡的优点;最后,仿真结果验证了本文所采用的弱磁策略的有效性。     

基于TMS320F2812的永磁同步电机双闭环矢量调速系统

根据永磁同步电机的数学模型和坐标变换的原理,介绍了矢量调速系统,利用数学方程推导了电流环和速度环PI控制器的传递函数和参数解析计算式。基于TMS320F2812平台,结合实际系统,考虑误差和参数补偿,完成双闭环调速系统的设计。实验结果表明,该永磁同步电机双闭环矢量调速系统能够稳定运行,并有良好的控制性能,快速、准确完成闭环调速功能。     

中压三电平逆变器矢量控制系统的几个特殊技术

本文介绍了三电平逆变器矢量控制系统的5项关键技术：输出电压电流测量；输出滤波器对矢量控制影响的对策；定子电势计算中电流微分对策；新磁链观测电压模型；直流电流调节块的预近代和电机参数的补偿。     

槽筒电机变频防叠系统的设计与仿真

本文分析了目前纺织厂自动络筒机的槽简电机的运行特点,基于矢量控制理论,采用独特的速度摆频调节和转速、电流双闭环PI调节的叠加控制方案,实现对电机瞬时力矩控制。针对该控制方案,根据永磁同步电机数学模型,建立系统仿真模型,进行仿真试验,取得了预期的效果。     

三轴天线轴间耦合力矩分析及前馈补偿技术

文章分析了转台式三轴天线工作原理,对方位与第三轴在系统跟踪时产生的轴间耦合扰动力矩进行推导,提出了采用前馈补偿方式来降低轴间耦合扰动对系统跟踪的影响,最后采用SIMULINK仿真软件对前馈补偿设计建模仿真,最终利用仿真结果验证了前馈补偿设计对抑制转台式三轴天线轴间耦合扰动是非常有效的.     

检测感应电机磁链的闭环方法

要实现电磁转矩和磁链的解耦控制,必须得到足够精确的磁链检测值。计算磁链不可避免地受到电机参数不准确以及测量干扰的影响。磁链的开环检测方法缺少对各种干扰的抑制,通过引入反馈来抑制干扰和变参数的影响是简单而有效的,称为检测磁链的闭环方法。介绍四种检测磁链的闭环方法:(1)使用电流反馈的改进的电压模型法;(2)现代控制理论的观测器法;(3)滑模观测器法;(4)人工神经网络法。     

开关磁通永磁同步电机的结构参数研究

以一台三相12/10极样机为例,介绍了一种磁通切换型双凸极永磁同步电机的结构特点和运行原理,并基于有限元法,详细研究了其结构参数气隙和永磁体厚度对电机性能的影响,具体包括对电机高速运行时的弱磁控制和电机绕组的电感、平均电磁转矩和力矩波动、定位力矩电机系统的机械特性和输出功率等。通过分析得出了对磁通切换型永磁电机气隙及永磁体厚度的选择原则,所得结果为该种电机的设计、性能分析以及运行控制等建立了基础。     

永磁同步电机交直轴电感工程测量方法的探索

永磁同步电机的矢量控制主要依赖电机的电压模型及其参数的准确性,而电机的交直轴电感由于磁饱和会随电流而变化,为了精准地完成矢量控制,必须对电机的参数进行测量和标定。本文详细介绍了两种适合工程应用的电感测量方法原理、步骤及优缺点。直流暂态法原理简单,操作容易,但必须知道准确的电机相对零位,并用外部夹具将电机转子固定在相对零位,所以相对零位的精确度会直接影响该方法的准确性。交流稳态法的测量步骤相对繁琐,需要一个三相星形连接的纯阻型电阻箱,但是能测得对应不同交轴电流下(有最大值限制)的电感值,也不需要知道相对零位,从而可以弥补直流暂态法的不足。     

内置式永磁同步电机弱磁控制策略

随着电动汽车的发展,要求电动车驱动系统尽可能高的转矩密度,良好的转矩控制能力,较高的运行可靠性以及调速范围尽可能的高。内置式永磁同步电机(IPMSM)有着高效率、高功率密度、高转矩电流以及宽的调速范围等优点而在电动汽车上有着广泛的应用。针对永磁同步电机的特点,分析永磁同步电机弱磁控制策略的相关理论,在基于MTPA的传统的空间矢量控制方法的基础上,分析了弱磁控制的时刻,即当速度高于转折速度时,此时电机端电压达到极限,采用弱磁控制,从而扩大调速范围,最后建立弱磁控制系统的MATLAB/SIMULINK仿真模型并且优化该控制策略。     

基于高频电压注入法的永磁同步电机转子初始位置检测

为了解决新型无位置传感器永磁同步电机的起动问题,提出了一种在电机静止状念下检测转子位置的新方法。该方法在算法上改进了传统的旋转高频电压注入法,使得可以更为快速、准确的检测出转子初始d轴位置。并且针对传统旋转高频电压注入法无法检洲出转子永磁体极性问题,在dq旋转坐标系下,通过分析永磁同步电机d轴磁链和定子电流之间的关系,利用d轴电流的泰勒级数展开,提出了根据定子铁芯非线性磁化特性获得判别N/S极极性信息的新方案。最后,建立了系统仿真模型。仿真结果验证了这种方法的有效性和可行性。此方法同样适用于永磁同步电机在中、低速时的转子位置检测。     

三相PWM整流器双闭环PI调节器的新型设计

通过分析三相脉宽调制（PWM）整流器在d-q旋转坐标系下的数学模型,设计了具有前馈解耦控制的PWM整流器双闭环控制系统。根据系统对电流内环的控制要求设计电流比例积分（PI）调节器,提出按闭环幅频特性峰值（Mr）最小准则来确定调节器参数的方法;根据系统对电压外环的控制要求,采用模最佳整定法来设计电压PI调节器。最后对整个PWM整流器双闭环控制系统进行仿真,仿真结果验证了PI调节器设计的正确性。     

基于稳态电压方程的直交轴电感参数测量

根据永磁同步电机稳态电压方程,提出一种直交轴电感参数测量方法。首先设计了基于英飞凌Tricore系列芯片的控制电路,温度采集、位置采集和反电势采集电路,然后在试验台架上对电流扭矩特性进行测量,并通过稳态电压方程计算出直交轴电感参数,最后从电机系统角度对影响因素进行了分析。试验结果表明,该方法测量结果准确而且适用于不同结构的永磁同步电机。     

永磁直流电机的速度控制

用光转速表或直流转速表控制永光转速度或直流转速表控制水磁直流电机的速度通常既不方便又很困难，特别是控制带组合变速箱的电机的速度更是如此。驱动变速箱的电机高速轴不一定总是能接近，而且减速轴的速度又太低，不适合采用转速表来控制。本文所描述的单电源调整速度控制电路就不需要转速计。电路用正反馈来补偿电机转矩因转子电阻引起的下降，使电机转矩在有负载时也能保持高速。在未调整的变速永磁直流电机系统中，如电机电源电压很低，则有负载时速度下降得特别明显。正反馈产生一个负电阻来补偿由转子电阻引起的非线性影响，从而保…