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。     

单稳态永磁机构控制器硬件的研制

主要介绍了单稳态永磁机构控制器的特点和基本结构,对基于MSP430F149单片机进行了硬件电路设计,包括开关电源、微处理器系统选择、分合闸执行电路、输入输出单元、信号检测单元以及通讯单元等的设计,并提出保证IGBT并联驱动电路可靠工作的技术措施。最后通过ORCAD软件仿真和实际测量波形的比较,验证了设计电路的可行性。     

基于电池SOC的永磁同步电机能量回馈策略研究

相对于传统的机械制动方法,电动汽车的再生制动能够有效减小能量损耗,在满足汽车减速性能的前提下,提高能量回收效率,保证动力电池安全、可靠工作。通过研究永磁同步电机(permanent magnet synchronous motor,PMSM)的制动性能和动力电池在制动过程中的荷电状态(state of charge,SOC)变化,建立了电动汽车的PMSM动力模型和动力电池SOC能量回馈模型。在此基础上,给出了确定再生制动能量回馈最优工作点的策略,合理分配机械制动和再生制动在电动汽车制动过程中所占的比重。最后搭建了电动汽车动力系统模型,仿真结果表明,所提出的能量管理策略能够在保证减速性能和电池安全的前提下提高能量回收效率。     

基于变频器的能量回馈式永磁电机自动化测试系统

为了准确评估永磁同步电机在电压偏差条件下的负载性能及运行性能,开发了基于变频器的能量回馈式永磁电机自动化测试系统。采用变频器驱动的永磁伺服电机作负载,动态响应快、控制精度高,测试过程中可将被试电机机械能转化为电能回馈至电网,从而实现节能测试。系统结合变频器可实现市电向调压器的无冲击电源切换,可测试电压偏差条件及过载、失步等非正常工况下电机性能。此外,被试电机只需装卸一次,即可完成空载、负载、温升、反电势等多项试验,有效解决因反复装卸引起的耗时长等问题。现场测试表明,该系统自动化程度高,测试流程简便,可以满足电机出厂或用户购置新电机时的常规检测试验要求。     

带能量回馈的电动车交流驱动系统

提出了一种刹车或减速时能量可回馈的电动车交流驱动系统 ,延长了车辆行驶里程 ,提高了能量利用率 ,降低了系统造价。实验结果证明了系统的可行性     

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。     

直线永磁驱动机构

本文介绍了一种用于真空开关的直线永磁驱动机构。该驱动机构结构简单,工作可靠。驱动机构具有二个稳定状态,保持力很大,可减小开关器件的接触电阻和损耗。文中还讨论了采用电磁阻尼减小冲击的方法。     

能量回馈型异步电机测试系统

介绍了一种异步电机测试系统,详细叙述了该测试系统的软、硬件结构.该测试系统采用西门子S7-300 PLC和Sinamics S120驱动器,提高系统的自动化程度和可靠性.系统采用能量回馈技术,将电能回馈到直流母线进行循环利用.负载试验结果表明,该系统节能效果明显,使用方便.     

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。     

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。     

基于DSP的智能选相永磁机构控制器设计

介绍了以DSP为控制核心的单线圈智能选相永磁机构控制器,用于过分相开关的控制、接收保护或测控设备的指令进行分闸和合闸操作。通过对选相电流、选相电压的采集和分析,可准确计算出电压、电流的频率和过零时刻,能准确预测出下一次分/合闸时间和延时时间,及选择合适的电压电流相位进行自动过分相开关的投切。完成智能选相分/合闸和开关机构实时状态监测及告警闭锁功能,通过USB配置工具进行选相功能的投退和对相关参数进行灵活设置,给出了软硬件设计。     

新型永磁机构接触器控制器的研制

针对一种新型并联磁路永磁机构接触器,提出基于脉宽调制(PWM)控制的新型永磁机构控制器.根据并联磁路永磁机构工作特点,利用PWM斩波技术调节永磁机构线圈励磁电压.实验结果表明,控制器能够配合并联磁路永磁机构完成接触器的可靠吸合,降低工作能耗,减少噪声污染和触头弹跳.     

基于微处理器和IGBT模块的单稳态永磁机构控制器设计

介绍了一种以MSP430F149单片机为核心,基于绝缘栅双极晶体管（IGBT）的单稳态永磁机构控制系统。设计了硬件电路及主控软件,提出了保证IGBT驱动电路可靠工作的实现方法,该控制器采用RS一485通信实现了与上位监控系统的数据交互,实现了永磁机构真空断路器的智能控制。     

永磁同步电机混沌运动的电流变化率反馈控制

针对永磁同步电动机中存在的混沌运动,提出了一种新的混沌控制方法。该方法以永磁同步电动机电流的变化率作反馈,实现了混沌运动的控制。该控制器是一种活动控制器,它不影响原系统的参数,只需要处理一个参数,算法简单、易于实现。仿真结果表明了该方法的有效性。     

10 kV永磁机构真空断路器智能控制器设计

针对目前永磁机构真空断路器控制器的单一微控制单元（micro control unit, MCU）处理任务多、运行速度慢、故障率较高等现状,设计了一种新型的10 kV永磁机构真空断路器智能控制器。该控制器分为电源、保护和通信三大模块,分别设有单独的MCU实现相应的功能。硬件方面,保护单元以STM32f407单片机为微处理器,主要负责信号采集、处理、保护等功能,2片STM32f103单片机分别作为电源管理、通信及人机交互部分的硬件核心;软件方面,将μC/OS-II实时操作系统和TCP/IP协议移植到该系统中,使系统具备高度的稳定性与实时性。经测试新型控制器的可靠性以及运算速度、精度都较旧型器有很大的提升,同时降低了故障率。     

永磁同步电动机的反馈线性化控制

针对交流永磁同步电动机 (PMSM)多变量、强耦合、非线性的特点 ,设计了状态反馈线性化控制器 ,用于速度环的调节。该方法可将原系统有效的解耦线性化 ,然后利用线性化方法进行综合。仿真结果证明 ,该算法可以得到理想的动静态性能     

基于CAN总线的永磁机构智能控制器的设计与实现

针对10kV真空断路器用的永磁机构的工作特点,设计了一种基于CAN总线的集保护、测量、控制于一体的永磁机构智能控制器,论述了控制器的硬件组成,软件上移植了uC／OS-Ⅱ嵌入式实时操作系统。该控制器可靠性高、结构简单,具有广阔的应用前景。     

为提高分闸能力的永磁操动机构的研究与设计

永磁操动机构具有零部件少,可靠性高,免维护,对真空断路器良好的出力特性等优点。传统的永磁机构分闸速度较低,分闸过程较长,分闸电流较大。基于电磁感应定律,椤次定律和安培定律的应用,在动铁心的分闸端安装两个磁短路环,可以在动铁心启动前大大地削弱合闸永磁保持力。配合好的加工工艺,短路环能够实现自动起动、复位,能够避免误动作。通过数学模型的建立和仿真分析,配有短路环的永磁机构具有更快的分闸速度和更小的分闸电流,达到电路的快速分断和熄弧,以及控制回路简单可靠的目的。高压永磁机构的行程长,传统的永磁机构所需操作电流很大,因此至今没能投入应用,而配用这种短路环后,可以显著降低线圈的始动电流,有望将高压永磁机构投入实际应用。     

断路器用永磁操动机构软件分析系统

永磁操动机构具有零部件少，可靠性高，免维护等优点。研究了双稳态永磁操动机构特点，开发了断路器用永磁操动机构软件分析系统，系统主要包括永磁机构磁场分析和动态特性仿真两大功能，分别采用有限元方法和四阶龙格库塔算法来求解。该系统实现了永磁操动机构的参数化设计功能，能够较好地满足实际工程需求。     

一种新型直线旋转永磁作动器的分析与实验

现有的直线旋转作动器多采用直线作动器和旋转电机组合构成,结构复杂、控制精度差.该文提出了一种能实现独立或同时产生直线和旋转运动的新型直线旋转永磁作动器.分析了该作动器的结构特点和运行原理,建立了该作动器的圆弧直线等效磁路模型,推导出了旋转转矩和直线力的计算表达式.采用三维有限元方法分析了空载磁场分布,验证了磁路模型中定子永磁磁通的计算结果.最后,在所设计的样机上进行了原理性的验证,等效磁路法和有限元分析结果与实验数据吻合较好,表明等效磁路模型的计算精度能够满足工程设计分析的要求,所提新型LRPMA具有可行性.