矩阵变换器馈电电机驱动系统仿真研究

介绍了矩阵变换器空间矢量调制的基本原理及控制策略,并在MATLAB/SIMULINK环境下建立了矩阵变换器馈电异步电机驱动系统的仿真模型。该模型结构简单、概念清晰。仿真结果表明模型及调制方法合理,电机驱动系统运行良好。     

矩阵变换器励磁双馈调速系统的建模与仿真

双馈调速能够实现转速和无功的独立调节,具有广阔的应用前景。矩阵变换器以其优良的特性成为双馈电机转子励磁电源的理想选择。建立了矩阵变换器励磁的双馈电机定子电压定向的矢量变换控制模型,利用MATLAB/Simulink仿真平台进行了仿真研究。仿真结果验证了该方案的正确性和有效性。     

矩阵变换器励磁双馈调速系统的建模与仿真

双馈调速能够实现转速和无功的独立调节，具有广阔的应用前景。矩阵变换器以其优良的特性成为双馈电机转子励磁电源的理想选择。建立了矩阵变换器励磁的双馈电机定子电压定向的矢量变换控制模型，利用MATLAB／Simulink仿真平台进行了仿真研究。仿真结果验证了该方案的正确性和有效性。     

新型直流无刷电机容错控制方法的仿真分析

航空工业正在向多电飞机的方向发展,因此需要有高可靠性的电机驱动系统。单边矩阵变换器是一种新型的矩阵变换器,适用于驱动无刷直流电机。利用单边矩阵变换器独特的结构建立了一种新型容错控制算法,可以进一步加强无刷直流电机驱动系统的可靠性。为了验证容错算法的性能,建立了整个电机驱动系统的Matlab仿真模型,并对系统的容错运行能力进行了仿真实验分析。仿真实验分析结果表明采用新型容错控制算法的单边矩阵变换器具有更高的可靠性与带故障运行能力,可以满足多电飞机对安全可靠性的要求。     

矩阵变换器-永磁同步电机驱动系统静态稳定性分析

从电机稳态工作点角度出发,分析了矩阵变换器(matrix converter,MC)馈电的永磁同步电机(permanent magnet synchronous motor,PMSM)驱动系统静态稳定性.用"占空比矢量"表达矩阵变换器的输入输出关系,在旋转坐标系下建立系统小信号模型;利用Lyapunov稳定判据得到稳定运行区域及边界,分析了稳定边界的功率特性及系统参数对稳定运行区域的影响.理论分析及数值计算表明,矩阵变换器输出功率限值不恒定且与电机稳态工作点选取有关;参数对系统稳定性的影响表现出一定的规律性.仿真结果验证了文中的建模和分析正确、有效,相关结论和实验研究对MC-PMSM系统参数设计和性能分析具有指导意义.     

基于矩阵变换器双馈风力发电系统矢量解耦控制

本文结合矩阵变换器、双馈感应电机(DFIG)风力发电系统的优点,导出了双馈电机风力发电系统在同步旋转dq坐标轴下的矢量控制数学模型;针对常规矢量控制中存在电流耦合情况,设计一种新型、简易的电流前馈解耦控制方案.在此基础上,建立基于矩阵变换器交流励磁磁场定向电流解耦矢量控制策略.MATLAB仿真结果表明,当有功、无功功率变化时,电流解耦控制具有良好动态性能.本文设计了11kW风力发电试验装置并进行离、并网实验,当双馈电机处于亚同步、超同步状态时,双馈电机定子电压和频率均能保持稳定,实现变速恒频运行.实验结果表明,基于矩阵变换器交流励磁双馈风力发电系统是可行的,并具有一定的实用价值.     

九开关变换器驱动六相PMSM的容错控制

研究了一种基于SVPWM算法的九开关变换器驱动双Y移30°永磁同步电机的容错控制策略。根据九开关变换器的工作原理,得到断相后的空间电压矢量,选择合适的基础电压矢量,提出适用于断相后电机的SVPWM算法;根据断相后电机相应的约束条件,采用矢量空间解耦的方法,确定了变换矩阵,建立了单相断路的电机数学模型;仿真实验验证了该容错控制策略的可行性。     

新型开绕组双馈电机调速系统研究

针对传统双馈电机控制系统硬件复杂、维护困难等问题,提出一种新型的开绕组双馈电机调速系统。分析开绕组双馈电机的结构特点及功率流向,并研究了磁链变化及磁链保持恒定两种情况下的系统电压、电流和功率的关系。分别设计在不同转速条件下维持定子磁链恒定的开绕组双馈电机定子侧变换器和转子侧变换器的控制策略。建立了开绕组双馈电机的矢量控制系统的仿真模型,并给出了各情况下的双馈电机调速系统的仿真结果。采用基于DSP的数字实验平台,通过实验验证了控制系统的实用性,为开绕组双馈电机应用于实际工程奠定了良好的理论和实验基础。     

QZSIMC感应电机驱动系统的最优升压控制

Quasi-Z源间接矩阵变换器是一种新型的电路拓扑。将Quasi-Z源间接矩阵变换器用于感应电机驱动系统,设计了按转子磁场定向的矢量控制系统,分析了感应电机的最优升压控制原理,得到了在保持电机磁通恒定的情况下,计算Quasi-Z源间接矩阵变换器直通占空比的方法。通过选择合适的直通占空比,可以提升Quasi-Z源间接矩阵变换器的输出电压,改善电机在输入电压较低情况下的动力性能,同时降低Quasi-Z源间接矩阵变换器的功率损耗,仿真和实验结果验证了该控制系统的有效性。     

交-交矩阵变换器驱动下的PMSM矢量控制

给出永磁同步电动机的数学模型,并设计基于电流跟踪控制的交-交矩阵变换器.在上述研究的基础上,搭建了交交矩阵变换器驱动下的PMSM矢量控制系统Simulink仿真模型,验证了基于电流跟踪的交-交矩阵变换器驱动下实现PMSM矢量控制的可行性.     

Implementation of EKF based sensorless drive system using vector controlled PMSM fed by a matrix converter

A PMSM sensorless drive fed by a matrix converter has been designed to show that a drive system with high performance and efficiency can be constructed by combining the advantages of matrix converters, permanent magnet synchronous motors and sensorless control. Sensorless control of the motor is performed by using Extended Kalman Filter. The characteristics of matrix converter and performance of PMSM which are implemented by using a digital signal controller has been analyzed. Differences between the sensored and sensorless PMSM drive systems are also presented by considering the waveforms of the drive system. Promising results illustrated that EKF based sensorless control of matrix converter fed PMSM drive system with a good performance is achievable at medium and high speed operations.     

High Performance Control of Matrix Converter Fed Induction Motor Drive System

I Introduction Matrix converter(MC)is a modern energyconversion device that has been developed over the lastthree decades[1~5].Matrix converter fed motor drive issuperiorto pulse width modulation(PWM)inverter drivessince it provides bi-directional power f…     

Compensation strategy of matrix converter fed induction motor drive under input voltage and load disturbances using internal model control

The Matrix Converter (MC) is well known for its diverse advantages and applications but the output characteristics are adversely affected by the input voltage disturbances because there is no energy storage elements present in the dc link. Hence the matrix converter fed drive performance is affected. In this paper, Internal Model Control (IMC) based controller which is capable of achieving perfect set point tracking and disturbance rejection is proposed for compensating the voltage disturbances and load disturbances of matrix converter fed vector controlled Induction Motor (IM) drives. Modeling of matrix converter with input voltage disturbances and parameter estimation of IMC based speed and current controllers for vector controlled induction motor drive are described in this paper. The simulation results validate the input voltage disturbance rejection and improved dynamic performance of matrix converter fed induction motor drive obtained using IMC based controller.     

矩阵变换器驱动异步电机模糊自适应PI控制

在间接空间矢量调制的矩阵变换器和矢量控制原理的基础上,搭建了异步电机调速系统.为了进一步提高该系统的动态性能和抗干扰能力,在调速系统的矢量控制部分引入模糊自适应PI控制器,代替传统的PI控制器,对控制器参数进行实时校正.仿真结果表明,采用模糊PI控制器的矩阵变换器驱动的调速系统能够使能量回馈到电网,达到了节能目的,同时...     

基于矩阵变换器的异步电机直接转矩控制

在最近几年,矩阵变换器受到广泛的关注,但主要集中在矩阵变换器本身的研究.提出了一种适用于矩阵变换器供电的异步电动机调速系统的组合控制策略,同时实现了矩阵式变换器的空间矢量调制和异步电动机的定子磁场定向直接转矩控制.该控制策略将矩阵式变换器的良好性能和直接转矩控制的优点结合起来,实现了异步电动机的高性能控制,提高交流调速性能并满足节能要求.仿真结果表明:使用该控制策略的调速系统在加减速运行和负载转矩变化等场合均具有良好的动态性能.     

Power Quality Improvement in a Four-Phase Switched Reluctance Motor Drive using Twelve-Pulse AC/DC Converter

This article deals with a 12-pulse AC/DC converter for improving power quality in a midpoint converter based switched reluctance motor drive at AC mains. The conventional six-pulse AC/DC converter fed midpoint converter based switched reluctance motor drive injects high content of current harmonics into AC mains. The proposed 12-pulse AC/DC converter with a small rating passive filter is capable of eliminating harmonic currents from light load to full load with a high power factor. The proposed switched reluctance motor drive system is designed, modeled and simulated in Matlab/Simulink environment and its performance is compared with a conventional six-pulse AC/DC converter fed switched reluctance motor to demonstrate the power quality at AC mains. The simulated performance of the proposed 12-pulse AC/DC converter fed switched reluctance motor drive is experimentally validated for power quality improvement.     

矩阵变换器的异步电机直接转矩控制

研究了一种适用于矩阵变换器供电的异步电机调速系统组合控制策略.同时实现了矩阵变换器的空间矢量调制和异步电机的定子磁场定向直接转矩控制(DTC).通过Matlab软件仿真和电力电子实验平台上的试验结果表明,采用这一控制策略的调速系统具有良好的静、动态性能,并且保持了单位功率因数.     

矩阵式变换器驱动异步电机调速系统抑制输入电压扰动的研究

详细分析了输入侧电压扰动(包括瞬时电压跌落、三相不平衡等)对矩阵式变换器驱动异步电机调速系统性能的影响,包括电机电压波动和电机转速跌落.提出了一种抑制输入电压扰动的控制策略,采用空间矢量过调制技术,扩大了系统的运行范围.仿真分析和实验结果表明,提出的抑制输入电压扰动的控制策略在输入电压跌落和不平衡两种情况下,均可有效地补偿矩阵式变换器输出电压,维持电机转速的恒定.从而增强了系统的抗扰动能力,提高了系统的稳定性和适应性.