转子磁场定向矢量控制中异步电机铁损模型分析

异步电机的数学模型通常是忽略铁损的,也是可行的.然而实际上电机的铁损是真实存在的,特别是在效率的分析上,铁损不可忽略.在现有的两种考虑铁损的异步电机模型中,串联铁损模型在磁场定向中不可行,因此本文重点对采用并联铁损模型在磁场定向矢量控制中的应用作深入分析.根据此模型进行数值仿真,仿真与试验结果的比较证明,研究磁场定向时应采用考虑铁损的模型.     

基于矢量控制的异步电动机节能运行的研究

针对异步电动机在轻载状态下运行效率低的问题,在以转子磁场定向的矢量控制系统中,建立了考虑铁损的异步电机的损耗模型。通过研究不同运行条件下电动机损耗和转子磁链的关系,采用了结合电机损耗模型和在线搜索的混合式节能控制方法,相比于单纯的损耗模型节能控制方法具有更好的高效性和鲁棒性。最后,通过仿真研究验证了此方法的正确性。     

考虑铁损的电动汽车用异步电机转子时间常数在线辨识方案

针对异步电机磁场定向矢量控制技术,从铁损离线辨识和转子时间常数在线辨识两个方面对异步电机控制性能进行优化。通过标准空载实验和工程实测数据测定计算出不同工况下的铁损等值电阻值,包括定转子铁损,并推导出铁损等值电阻随频率和转差率变化的函数关系。在此基础上对传统矢量控制进行改进,设计了包含铁损补偿模块的矢量控制系统。采用基于转子q轴磁链的模型参考自适应法,实现转子时间常数在线辨识,以q轴转子磁链是否等于零作为参考依据,在控制器内设置的转子时间参数初始值基础上在线调整其值来提高转子磁场定向角的准确性。仿真实验结果证明了该方案可准确补偿铁损和转子时间常数,有效提高了控制系统的动态和稳态性能。     

考虑主磁路饱和与铁损的异步电机模型

通过推导任意同步旋转坐标系下考虑主磁路饱和与铁损的异步电机状态方程,研究互感与铁损等效电阻随压频比的变化规律,提出了一种互感曲线的工程辨识方法。采用多项式拟合互感与铁损等效电阻曲线描述主磁路饱和与铁损变化,建立了考虑主磁路饱和与铁损的异步电机仿真模型。仿真及实验的动态及稳态结果验证了仿真模型的正确性、有效性与精确性,为异步电机的高性能控制提供了一个更接近电机真实物理行为的实用模型。     

考虑铁损时异步电动机的最佳效率控制

考虑铁损对于提高异步电动机磁场定向控制下的转矩性能具有重要的作用。文中建立了考虑铁损时异步电动机的动态学模型，推导了在同步旋转坐标系下变速、变转矩时使电机功率损耗最小的方法，并给出了仿真结果。     

考虑铁损的异步电机仿真建模

指出了MATLAB／Simulink电气系统模块库所提供的异步电机仿真模型存在的问题，推导出两相静止坐标系下考虑铁损的异步电机动态数学模型，进而建立了基于Simulink平台考虑铁损的三相异步电机仿真模型。仿真实例验证了该模型能真实地反映电机实际物理过程，具有稳定性好，简单易于实现，可多提供电机内部物理量等优点。     

一种基于铁损模型的异步电机矢量控制策略

为了解决矢量控制算法因受铁损影响而导致的定向失准、性能下降等问题,提出了一种基于铁损模型的异步电机矢量控制策略。该策略直接依据励磁电感电流进行转差型间接磁场定向矢量控制,实现磁链和转矩分量间的解耦。依据铁损数学模型,分析了铁损对间接转子磁场定向矢量控制的影响,设计了滑模观测器对励磁电感电流进行观测。本方案的突出优势在于无论是励磁电感电流的观测,还是矢量控制系统的实现均无需铁损电阻参数,具有较强的工程实用性。仿真和实验结果表明,本文提出的控制策略可以解决由铁损导致的矢量控制定向和转矩控制失准的问题,改善了系统运行性能。     

基于粒子群算法的异步电机效率优化控制研究

针对异步电机轻载工况下运行效率较低的问题,提出一种基于粒子群优化算法的节能控制方法。在电机损耗模型控制策略的基础上,建立考虑铁损的异步电机损耗模型,将粒子群优化算法用于电机任一工况下最优磁链的搜索,并将此最优磁链作为按转子磁场定向矢量控制的给定值,使电机始终运行在低能耗状态。仿真及实验结果证明了粒子群算法效率优化控制的有效性。     

考虑铁损的异步电机仿真建模

指出了MATLAB/Simulink电气系统模块库所提供的异步电机仿真模型存在的问题,推导出两相静止坐标系下考虑铁损的异步电机动态数学模型,进而建立了基于Simulink平台考虑铁损的三相异步电机仿真模型.仿真实例验证了该模型能真实地反映电机实际物理过程,具有稳定性好,简单易于实现,可多提供电机内部物理量等优点.     

三相无轴承异步电机的磁场定向控制

为实现三相无轴承异步电机的高性能悬浮和驱动控制,研究了4极转矩系统和2极磁悬浮系统的磁场定向控制问题.首先对转矩系统的气隙磁场定向和转子磁场定向控制进行了对比分析,然后分析了磁悬浮系统的磁场定向控制策略和非定极转子的感应补偿问题;最后,根据三相无轴承异步电机的运行控制特点,转矩系统采用了转子磁场定向、悬浮系统采用了气隙磁场定向和感应补偿的组合控制策略,对三相无轴承异步电机的控制系统进行了仿真和实验分析.结果表明:在额定转速范围内,可实现可靠的悬浮控制和良好的解耦控制性能.所采用的磁场定向控制策略是可行的.     

考虑铁损时异步电机的数学模型及仿真研究

在数学分析的基础上,建立了考虑铁损时的异步电机动态数学模型,对比MATLAB/Simulink电气系统模块所提供的异步电机仿真模型,指出其存在的问题,仿真结果表明所建模型能真实反映电机实际物理过程,相比MATLAB/Simulink电气系统模块所提供的异步电机仿真模型更接近实际的异步电动机。     

异步电机弱磁区转矩最大化策略

异步电机工作在弱磁区时,转矩随着转速的升高急剧下降,在转子磁场定向系统中,充分利用电机和逆变器的最大电压、电流限制,无需d轴电流控制器,通过调节q轴分量,稳定高速失步状态,实现弱磁区转矩最大化。异步电机在电压极限状态遇到干扰时,通过旋转定子电压矢量产生动态电压边缘,提高系统的瞬态响应。当异步电机运行在弱磁区,铁损增大,影响电机的磁链水平和转矩输出,引入铁损补偿机制,确保弱磁区的转矩最大化。仿真和实验证明,该控制系统能实现异步电机弱磁区转矩最大化,且具有很强的鲁棒性。     

考虑铁耗时永磁同步电机的数学模型及其仿真研究

为了达到永磁同步电机高性能速度控制，电机铁耗的影响不能忽略。由此，该文提出了考虑铁耗时永磁同步电机（PMSM）的数学模型。在d—q坐标系中假设铁耗由等效涡流绕组产生，在电压方程式中铁耗的效果用一个等效铁耗电阻来代替。由于等效铁耗电阻的存在，从而导致d—q轴的磁通相互影响，电磁转矩也受等效铁耗电阻影响。为了验证所建模型的正确性，在Matlab／Simulink环境下构建了永磁同步电机的仿真模型，并采用转子磁场定向矢量控制。仿真结果证明了该电机数学模型的正确性。     

异步电机无速度传感器矢量控制转速估算方案

提出了一种异步电机无速度传感器矢量控制转速估算方法，转速估算和磁链观测基于异步电机按转子磁场定向的动态数学模型。在MATLAB中建立异步电机无速度传感器矢量控制系统的仿真模型，仿真结果证明了此方法的可行性。     

基于MATLAB／SIMULINK的异步电动机仿真模型分析

对异步电机的数学模型进行综合分析，分析了异步电机按两相静止和转子磁场定向分解的数学模型。然后用MATLAB/SIMULINK仿真软件包建立异步电动机仿真模型，并给出仿真结果。     

矢量控制异步电机转子时间常数辨识研究

针对转子磁场定向异步电机矢量控制系统中转子时间常数易受温度和磁饱和影响而偏离其最初值,从而导致磁场定向失败,电机动静态特性变坏的现象,提出了一种基于静止坐标系下电机模型的转子时间常数辨识方法。它只用到电机的可测量变量,实现简单。仿真结果证明该算法是有效可行的。     

损耗模型法异步电机效率优化控制

构建了考虑铁损的异步电机总损耗的表达式,通过磁链计算模块寻找异步电机运行时的最优转子磁链,使系统的总损耗最小,通过仿真分析论证了基于损耗模型法可以有效提高异步电机的工作效率,从而实现异步电机的优化控制。     

考虑铁损的异步电机参数辨识实验研究

对基于损耗模型方法的异步电机效率优化控制方案而言,是否准确获知了控制策略中所需的电机参数,尤其是与异步电机铁损、铜损相关的电机参数将直接影响其节能效果。建立了考虑铁损的电机模型,使用改进遗传算法辨识了含铁损等效电阻在内的所有异步电机电气参数,辨识算法不需要假设定、转子漏感相等,更贴近真实情况。使用数据采集系统实施参数辨识实验保证已经安装在生产线上的电机仍能正常运转。实验结果表明所提出的参数辨识方案可提供足够精确的异步电机电气参数,使用参数辨识值估算的铁损、铜损与实测值有较高的吻合度,这使得基于损耗模型的异步电机效率优化控制获得最大限度的节能成为可能。     

异步电机无速度传感器矢量控制转速估算方案

提出了一种异步电机无速度传感器矢量控制转速估算方法,转速估算和磁链观测基于异步电机按转子磁场定向的动态数学模型。在MATLAB中建立异步电机无速度传感器矢量控制系统的仿真模型,仿真结果证明了此方法的可行性。     

异步电机矢量控制系统的建模与仿真

介绍了基于转子磁场定向的异步电机矢量控制系统的组成及其控制原理，推导了异步电机在静止二相α-β坐标系下的数学模型。采用MATLAB／simulink对控制系统进行了仿真建模与研究。仿真结果表明了该模型的合理性和有效性，为实际电机控制系统的设计和调试奠定了理论基础。