改善低直流母线电容电机驱动系统稳定性方法

使用薄膜电容代替电解电容的低直流母线电容电机驱动系统具有更长的寿命、更少的成本和体积以及更高的功率因数等优势,可消除电解电容带来的诸多弊端,但也造成了诸如系统稳定性等问题。首先对低直流母线电容电机驱动系统的稳定性进行了理论分析;在此基础上,采用重构直流母线电压参考信号的有源阻尼法解决了系统稳定性问题;最后,通过实验在无速度传感器感应电机驱动系统中验证了该方法的有效性。     

扇形结构有限转角无刷直流电动机及驱动

介绍了一种新型结构的有限转角无刷直流力矩电动机,定、转子采用扇形结构,可有效降低电机的体积、重量.对扇形结构有限转角尤刷直流电动机的工作原理、结构形式、控制技术进行了分析.样机测试结果表明,该扇形结构电机体积小、重量轻、定位精度高、响应快,可满足新型扫描机构的要求,具有重要应用价值.     

小母线电容电动汽车集成充电系统控制研究

研究了一种电动汽车电机驱动与车载充电集成系统的充电控制策略.该集成系统通过共用电机驱动和车载充电的功率变换电路,并将电机绕组用作充电电感,可减小电动汽车功率变换电路的空间占用和成本.此外,该集成系统直流母线采用小容值薄膜电容取代传统大电解电容,不仅可进一步减小系统体积,还可提高系统可靠性.该系统在充电状态下,电网侧变换器工作于二极管整流模式,母线呈现直流半波脉动电压.针对该工作特点,研究了基于Boost电路工作原理的电池侧双有源隔离型直流变换器正弦功率充电控制策略,在直流半波脉动母线电压条件下实现了电池有效充电,同时保证了电网电流具有良好的谐波性能和功率因数性能.最后通过实验样机对该控制策略的有效性进行了验证.     

非隔离双向四端口直流变换器及其控制策略研究

针对多端直流输电系统中的潮流汇集、分配以及电压变换需求,提出了一种基于双向buck+boost变换器的非隔离双向四端口直流变换器。所提出的直流变换器只需经过DC-DC单级升降压变换,提高了变换器的效率和功率密度;相对于传统多端口变换器通过公共交流母线或公共直流母线连接的方案,该变换器无需采用母线电容和交流变压器,降低了变换器体积和成本,提高了系统可靠性;该变换器中任意一个输入到输出端口之间均构成一个双向buck+boost变换器单元,各个单元在功率回路不存在相互耦合,控制更易实现。在PSCAD/EMTDC平台中搭建了四端双极柔性直流输电系统仿真模型,对直流变换器潮流分配和电压变换功能进行了仿真分析,并研制了双极四端口直流变换器原理样机,进行了相应的动模实验验证。仿真和动模实验结果表明,该直流变换器能够有效实现直流潮流分配和电压变换功能。     

电动自行车用无刷直流电动机控制器设计

提出了一种基于PIC16F72的电动自行车用无刷直流电动机控制器设计方案,在满足成本、体积要求的前提下,具有比较完备的驱动、保护和报警功能,性能价格比较高。结合电机进行了各种性能试验,试验结果验证了设计是合理的,具有较好的实用价值。     

光储直柔背景下直流空调电机控制策略研究

光储直柔系统出现新能源出力和负荷变化等扰动后,直流母线电压将发生波动,这对直流空调电机的稳定运行提出了挑战。分析了直流空调驱动系统与交流空调驱动系统的拓扑结构及优缺点,研究了滑模观测器、最大转矩电流比和超前角弱磁相结合的控制策略,通过识别直流母线电压的波动,可以快速调节电机的控制参数。在Matlab/Simulink软件中搭建了采用上述控制策略的空调电机仿真模型,并依据空调的实际运行工况进行了仿真验证。结果表明,该控制策略实现了直流母线电压波动下空调电机的全速域稳定运行。     

无刷直流电动机瞬态电磁-温度耦合场分析

航空用永磁无刷直流电动机通常具有高转速、小体积、大功率密度的特点,因此该类电机的发热问题较为突出。为了对永磁无刷直流电动机温度场进行准确仿真,必须考虑电机内电磁场与热场的耦合效应。采用二维时步有限元法对一台4极3相30 kW表贴式永磁无刷直流电动机的温度场进行了分析计算。各物理场之间的耦合是通过损耗计算及材料特性随温度变化而实现的。计算结果和实测结果进行了分析比较,验证了模型的有效性。     

直流融冰及无功功率补偿系统研究

为进一步提升融冰装置性能,研究了兼备STATCOM动态无功功率补偿以及线路直流融冰功能的系统。该系统采用双链式STATCOM拓扑结构,采用动态无功电流跟踪技术以及中性点偏移的控制方式,实现动态无功功率支撑与线路直流融冰等双重功能。首先介绍了该直流融冰系统的结构,并详细研究了系统控制策略,根据系统应用的不同功能对其输出功率进行分析,同时搭建了基于EMTDC/PSCAD仿真模型对控制策略进行验证。最后,以12 MW直流融冰兼STATCOM系统为例制作了样机进行实验,论证了系统设计的可行性。     

基于DSP TMS320F2812的微型直流调速压缩机控制器的设计

为了降低直流变频控制器对微型直流调速压缩机参数敏感度问题,系统采用TMS320F2812DSP与IR2136,实现了微型直流调速压缩机的数字PID方波控制。该压缩机采用无位置传感器无刷直流电机,电机起动采用磁定位开环控制,电机反电势信号通过硬件电路检测,主逆变电路采用驱动芯片＋MOSFET的形式,键盘和液晶屏用于设定和显示转速值。实验表明,该系统具有起动性能好,对压缩机参数敏感度低,调速范围宽,保护功能可靠,具有广阔的应用前景。     

基于AVR单片机双闭环直流调速控制系统设计

介绍了基于单片机控制直流调速工作的原理,设计了基于AVR单片机双闭环直流调速控制系统,利用AVR单片机自带的输入捕捉功能及A/D转换功能,精确、方便地检测电机转速和电流,并通过单片机产生的PWM波控制电机。实验结果表明,采用该控制方案,将软件调试和硬件调试相结合,使系统具有较好的跟随性和抗扰动性。     

采用直流电动机和调速系统的风力机模拟器设计

为了满足小型风力发电技术的研究需要,分析了风力机的运行特性及采用直流电动机转矩闭环控制模拟风力机的可行性,设计了基于直流电动机的小型风力机模拟器,并给出了采用西门子调速系统驱动直流电动机的模拟器实现方案及基于永磁同步发电机的测试系统,进行了实验研究。实验结果表明,所设计的风力机模拟器可以模拟小型风力机的转矩-转速特性和功率-转速特性,为在实验室条件下研究风力发电技术的原动机问题提供了一个实用的解决方案。     

基于WINCC6.0和STEP7的直流调速系统的设计和实现

根据民用飞机电源系统发电机的试验需求,基于WINCC6.0和STEP7软件,设计并实现了用于模拟飞机发动机的拖动台直流调速系统。该调速系统具有优异的转速调节特性,良好的人机交互功能和保护功能,能较好的满足民用飞机发电机的试验需求。基于WINCC6.0和STEP7的直流调速系统的成功实现,不仅保障了民用飞机电源系统设计验证工作,而且还积累了我国民用飞机电源系统试验配套设施研制经验,对我国民用飞机电源系统试验具有重要的指导意义。     

风机用单相无刷直流电动机设计

针对风机驱动电机设计的要求,讨论了风机用单相无刷直流电动机的转子结构和电枢冲片的设计,确定了设计方案;利用电磁场仿真分析软件MagNet,对设计方案进行了磁场、反电势、空载转速和负载转速的仿真分析;最后通过试验验证设计结果的合理性和有效性.     

集电动和发电功能于一体的无刷直流电机控制

根据混合电动汽车的使用要求,研制出集电动和发电功能于一体的稀土永磁无刷直流电机。文中介绍了该无刷直流电机控制系统的构成特点和设计方法,给出了系统框图．并进行了有关原理分析,通过样机试验验证了设计的合理性。     

飞轮储能系统用永磁无刷直流电机设计与分析

采用Ansoft中基于磁路法的RMxprt模块对2 kW/100 Wh容量的飞轮储能试验系统中所用的高速永磁无刷直流电机进行了具体设计,并在Ansoft Maxwell 2D中运用有限元的方法分析了电机内电磁场的分布情况及电机的静态和动态特性,分析结果表明所采用的电机方案能够满足飞轮储能系统的要求,具有一定的可行性和实用性。与传统的设计方法相比,提高了效率和精度,具有很强的工程实用性。     

永磁无刷直流电机的电磁耦合器优化控制研究

永磁无刷直流电机的电磁耦合器是实现感应电能传输的重要器件,通过对电磁耦合器的优化控制设计,提高电磁耦合器的稳定性和输出增益。提出一种基于优化粒子群算法的电磁耦合器优化控制方法,首先进行了永磁无刷直流电机的电磁耦合器的等效电路设计,构建电磁耦合器控制的约束参量模型,以输出电压增益、功率损耗与效率为约束参量构建控制目标函数,实现控制算法的改进,进行了永磁无刷直流电机的电磁耦合器的优化设计。仿真实验结果表明,能有效提高永磁无刷直流电机的电磁耦合的输出稳定性,电机输出的电流增益、电压增益与输出效率高于传统方法,展示了较好的应用价值。     

无刷直流电机自抗扰控制系统建模和仿真

无刷直流电机是一个多变量、强耦合的非线性系统,经典PID控制器难以满足控制系统的性能要求。文中根据无刷直流电机的特点,提出了基于自抗扰控制器的无刷直流电机控制系统,建立了控制系统的仿真模型,并进行了仿真研究。结果表明,自抗扰控制器对无刷直流电机模型的不确定性和外部扰动变化具有较强的适应性和鲁棒性,能较好地满足控制系统的动态性能要求,不失为实际工程中一种较好的控制方案。     

空调用永磁无刷直流电动机控制器设计

永磁无刷直流电动机是新一代高性能的驱动电机,它高效、节能、控制简单,已在变频空调中得到很好的应用。传统无刷直流电动机控制器结构及控制策略复杂、成本高、节能效果不明显。文中提出了一种采用dsPIC30F2010作为控制芯片、FSBS10CH60SPM智能功率模块的无刷直流电机控制器设计方案。该控制器具有体积小、成本低的优点,可以广泛的应用于直流变频节能空调中。     

基于模/数一体化设计的交流伺服控制系统

文章介绍了基于大型可编程逻辑器件(CPLD)和模拟控制器一体化设计的交流伺服控制系统。该控制系统以方波电流控制型永磁交流伺服电动机(多称为直流无刷电动机)为控制对象，采用转速、电流双闭环控制。系统经过调试运行，实现了设计功能，控制性能良好。     

永磁无刷直流电动机的发展及应用

介绍了永磁无刷直流电动机的发展,将永磁无刷直流电动机与其它电动机进行性能比较,总结出了永磁无刷直流电动机的优点,并分析了永磁无刷直流电动机的应用前景。