一种五相异步电动机直接转矩控制策略

针对三相异步电动机直接转矩控制（DTC）因转矩脉动大而影响调速性能的不足,采用五相电动机来代替三相电动机。推导了五相逆变器电压空间矢量的表达式,分析了其对五相电机定子磁链作用的规律,并以此对电压矢量进行分级,建立了五相电机DTC的开关状态表。针对该表的不足,提出了一种改进方法,该方法具有方便、快速的特点,仿真验证了该方法的正确性。通过与三相异步电动机DTC的对比,证明了该方法应用于五相异步电动机能改善电机的转矩脉动,取得较好的控制效果。     

一种五相异步电动机直接转矩控制策略

针对三相异步电动机直接转矩控制(DTC)因转矩脉动人而影响调速性能的不足,采用五相电动机来代替三相电动机.推导了五相逆变器电压空间矢最的表达式,分析了其对五相电机定子磁链作用的规律,并以此对电压矢量进行分级,建立了五相电机DTC的开关状态表.针对该表的不足,提出了一种改进方法,该方法具有方便、快速的特点,仿真验证了该方法的正确性.通过与三相异步电动机DTC的对比,证明了该方法廊用于五相异步电动机能改善电机的转矩脉动,取得较好的控制效果.     

无刷双馈电机控制策略的研究

为扩大无刷双馈电机的稳定运行范围，本文提出利用电机的瞬态模型研究电压跟踪频率的关系，并根据电机的稳态模型以电机性能最佳为条件优化计算出控制电压与频率的单值关系。并与电压频率比恒定控制作了比较，结果表明采用本文提出的方法能有效地扩大电机的转速运行范围和获得良好的运行性能。本文提出的无刷双馈电机控制策略，为系统地进行无刷双馈电机电气传动系统和变速恒频风力发电系统的设计与控制奠定了基础。     

永磁式双凸极电机新型调速系统

在用有限元法对6/4极永磁式双凸极电机内电磁场计算分析的基础上，详细分析了转矩脉动的形成机理。针对目前转速电流双闭环控制方式，提出了转矩内环的新型调速控制方式，设计了转矩观测器，构造了永磁式双凸极电机新型调速系统。该控制方式可减少因自感和磁链非线性畸变产生的换相转矩脉动和稳态转矩脉动，并将其与电流控制方式进行了比较，验证了新型调速系统的正确性。和传统电流控制方式相比，新型转矩内环控制方式在低速时转矩脉动较小，转速比较平稳。     

基于Simulink的三相开关磁阻电机调速系统仿真研究

根据开关磁阻电机的特性,建立电机数学模型,分析了电机工作原理及电机运行中的相电流、磁链和位置角三者之间的关系;在Matlab/Simulink环境下搭建开关磁阻电机调速系统模型,仿真分析了电压、开断角对电机转速、转矩、电流的影响;基于仿真分析,设计了电流、转速双闭环调速控制系统,并将其与电流斩波调速控制系统进行对比,仿真结果表明,电流、转速双闭环调速控制具有起动快、脉动小和运行稳定等优点,更适用于开关磁阻电机的调速控制。     

永磁同步电机交流调速的电压空间矢量脉宽调制

在永磁同步电机伺服控制系统中,为了提高其交流调速性能,必须降低电机的转矩脉动。介绍了永磁同步电机的多种矢量控制方法,采用电压空间矢量控制,直接对转距进行控制,从而在空间产生圆形旋转磁场,进而获得了恒定的电磁转矩,显著提高了交流调速系统的性能。     

采用新型PWM控制的变频调速系统

本文以８０９８单片机为最小控制单元，设计了一种性能优越的新型变频调速系统。该系统采用新型ＰＷＭ控制，即在最大限度地降低功率开关损耗的同时，提高了逆变电路的电压利用率，在改善低速特性方面，新型调速系统采用了“开关死区”补偿控制，有效地抑制了感应电机的低频转矩脉动。     

基于DSP的SVPWM电机变频控制研究

电压空间矢量控制技术就是根据磁链环路控制电压矢量,可以得到逼近圆形的磁链轨迹.电压矢量的合成采用电压脉宽调制技术,高速数据处理器根据电机反馈的位置信号,计算出参考电压矢量,然后通过对高速开关的通断控制,完成相电流的合成.电压空间矢量控制技术可以减小电机低频转矩脉动和谐波电流损耗,达到对速度转矩调整的目的.用该方法能减少逆变器输出电流的谐波成分及电动机的谐波损耗,更有效地利用电源电压,扩展了电动机的调速范围.本文设计了一种基于DSP处理器的电机控制方案,采用SVPWM技术,通过实验证明了该方案的可行性.     

H桥型五相感应电机SVPWM控制技术

多相感应电机较传统三相电机具有诸多的优势,但多相电机电压空间矢量多,控制复杂。针对该问题,建立了五相感应电机的数学模型,分析了H桥逆变器的结构与工作原理。对五相电机的电压空间矢量进行了分析与计算,综合考虑电压脉动与开关损耗等因素,给出了五相电机的电压空间矢量脉宽调制SVPWM（space vectors pulse width modulation）算法。该算法在MATLAB的仿真平台和基于双数字信号处理器DSP（digital signal processor）控制的变频调速系统上均予以实现,证明了方法的有效性。     

无刷双馈电机控制策略的研究

为扩大无刷双馈电机的稳定运行范围,本文提出利用电机的瞬态模型研究电压跟踪频率的关系,并根据电机的稳态模型以电机性能最佳为条件优化计算出控制电压与频率的单值关系.并与电压频率比恒定控制作了比较,结果表明采用本文提出的方法能有效地扩大电机的转速运行范围和获得良好的运行性能.本文提出的无刷双馈电机控制策略,为系统地进行无刷双馈电机电气传动系统和变速恒频风力发电系统的设计与控制奠定了基础.     

感应电机损耗测试与建模

该文针对感应电机损耗进行实验测试和2D有限元建模。首先搭建了感应电机损耗测试的实验平台,在三相正弦波驱动电机的情况下,测得电机空载时的风阻与摩擦损耗、铜损耗以及铁损耗。根据实验测试结果,建立了较精确的感应电机损耗2D有限元模型。在三相正弦波电源驱动负载电机和PWM波电源驱动空载/负载电机时,利用该有限元仿真模型和实验平台分别计算和测试了电机各种损耗。实验结果有效地证实了仿真模型的正确性。     

变频调速异步电动机铁耗的分析计算

本文提出一种计算变频调速异步电动机铁耗的方法，该方法从铁耗模型出发，结合变频器控制特点，推导出谐波铁耗的计算公式，从而可以简单地计算变频器供电下异步电动机的铁耗的大小。并通过实验证实了该方法的正确性。     

Reduction of DC-bus capacitor ripple current with PAM/PWM converter

Electrolytic capacitors are used in nearly all adjustable-speed drives, and they are one of the components most prone to failure. The main failure mechanisms include loss of electrolyte through outgassing and chemical changes to the electrolyte and oxide layer. All the degradation mechanisms are exacerbated by ripple current heating. Since the equivalent series resistance of electrolytic capacitors is a very strong function of frequency it must be properly modeled to accurately calculate the power loss. In this paper, a method to reduce the ripple current in a constant Volts/Hertz pulse-amplitude-modulation (PAM)/pulsewidth-modulation (PWM) converter driving an induction motor is investigated. The dc-bus voltage amplitude is reduced in proportion to speed by a buck or current stiff rectifier and the PWM modulation index is maintained at a high level to achieve a reduced ripple current below base speed. By comparison with a diode-bridge-fed PWM voltage stiff inverter, it is shown that the PAM/PWM mode of operation can lead to a significant reduction in capacitor power loss leading to increased capacitor lifetime or decreased capacitor size. The capacitor heating is analyzed using numerical and analytical techniques. Experimental results are provided to verify the analytical results.     

双笼感应电动机的SIMULINK建模和运行特性仿真

根据双笼三相感应电动机在qd/qd旋转坐标系下的数学模型,利用MATLAB软件中的动态仿真工具SIMULINK,构建了双笼三相感应电动机仿真模型;在此基础上,通过实例对双笼三相感应电动机负载突变和能耗制动下的运行特性进行了仿真研究,仿真结果证明了仿真模型的有效性和实用性.     

异步电动机数学模型及器件开关损耗计算

以逆变器供电异步电动机系统的数学模型为基础，引入逆变器输出电流基波检测方法，进行系统中逆变器开关损耗的计算，并提出了几种降低逆变器开关损耗的措施。     

无刷双馈电机谐波铜耗与铁耗的分析与计算

针对无刷双馈电机谐波含量高、谐波损耗大的问题,提出考虑谐波磁场、谐波电流、集肤效应和旋转磁化影响的BDFM损耗计算模型.基于二维场路耦合时步有限元模型和谐波分析方法,分别建立两种转子铜耗计算模型和三种定转子铁耗计算模型,分析不同计算模型对转子铜耗和定转子铁耗的影响,得到定转子谐波铜耗和铁耗的变化规律.结果表明,转子铜耗模型2以及定转子铁耗模型3更精确;随着控制绕组电压的增加,定转子铜耗先减小后增加,定转子铁耗持续增加;随着负载转矩的增加,定转子铜耗和铁耗均随之增加.通过与一台相似异步电机铜耗和铁耗的电磁设计数据和实验数据的比较,验证了模型与计算结果的正确性.     

异步电机低开关损耗的模型预测直接转矩控制

提出一种新颖的异步电机低开关损耗的模型预测直接转矩控制方法。通过建立异步电机离散时间预测模型,对不同开关矢量作用下的系统输出矢量进行轨迹外推,形成长预测范围的输出轨迹。同时分析三电平逆变器在开关切换时产生的开关损耗,以逆变器的平均开关损耗为价值函数,对不同开关矢量作用的输出轨迹进行在线评估,得到最优的开关矢量并将其作用于逆变器,从而有效降低了逆变器的开关损耗。仿真结果表明,基于该方法的驱动系统逆变器的开关损耗低,电机转矩和磁链动静态性能良好。     

电动车工况下最大效率控制的感应电动机损耗研究

从电动车驱动系统的基本特性出发,建立了电动车工况下最大效率控制的感应电机驱动系统仿真模型。通过实例在考虑饱和非线性的条件下进行最大效率控制的仿真计算。针对感应电动机损耗将最大效率控制与传统U／f恒定控制进行了比较分析,对最大效率控制产生的损耗变化及分布规律进行了研究,对铁心损耗的影响进行了分析。     

Minimizing Induction Motor Losses by Excitation Control in Variable Frequency Drives

For a given induction motor under a specified load condition, a combination of stator voltage and frequency exists which results in minimum power losses. This optimal operating point is calculated over the complete speed and torque range using a model of the induction machine including saturation, stray losses, and skin effect. It is shown that substantial power savings can be achieved compared to conventional programmed volts/hertz control and that main flux saturation has a dominant role in determining the optimal operating condition. A detailed analysis of the mechanisms yielding power savings is presented as well as an experimental confirmation of the theoretical results. These results are utilized to study thetinfluence of machine size, rated slip, and other factors on the optimal performance.     

Two new measuring algorithms for generator and transformer relaying

This paper presents new digital measuring algorithms for generator and transformer protection. Two methods are proposed to make the estimation of amplitudes of the fundamental frequency component and the higher harmonics immune to frequency deviations. The first method is based on the software re-sampling of the physical data window and on the simultaneous iterative estimation of the frequency. The second algorithm employs the amplitude estimator having unique frequency response in the entire frequency spectrum and enables direct compensation for the frequency deviations. Also a new Volts/Hertz inverse-time algorithm is proposed which does not call for the direct measure of frequency. It relies on the second method and uses the amplitude estimator having the gain close to the inverse of the frequency; therefore, it acts as a direct amplitude-to-frequency estimator. The proposed algorithms were analyzed analytically and tested using EMTP simulations