基于参数在线估计的交流异步电动机效率最优控制

常规的基于异步电动机损耗模型的效率优化控制策略易受参数变化的影响,往往不能使电机运行在效率最优点.为解决这一问题,引入渐消记忆最小二乘递推算法在线估计损耗模型参数,提出了基于参数在线估计的异步电动机效率优化控制策略,该方法直接估计电机损耗模型的参数,避免了对电机定转子电阻和电感的辨识,简便易行.仿真研究结果表明,该参数估计算法和控制策略确保了损耗模型参数估计误差收敛.设计了基于数字信号处理器TMS320LF2407A的变频驱动实验系统,对加入参数估计算法前后的效率优化控制做了对比实验.实验结果表明,该控制策略下变频驱动异步电动机运行效率高于无参数估计算法.     

交通用大功率直线异步电动机牵引特性

从直线异步电动机二维电磁场角度入手,采用虚拟电动势法求出相电流和励磁电压表达式,接着把Maxwell电磁场方程、复功率法、保角变换法结合起来,充分考虑端部半填充槽、铁轭磁饱和、次级背铁电阻的影响,对气隙磁链方程进行推导.利用场路复量功率相等关系,本文分别求解出励磁电抗xm0、次级等效电阻、次级漏抗x2、纵向边缘效应校正系数Kr(s)和Kx(s)、横向边端效应校正系数Cr(s)和Cx(s)、集肤效应校正系数Kf.在旋转异步电机T型模型基础上,利用叠加原理,本文提出一种改进的直线电动机T型等效模型.用该模型对日本12000型直线异步电动机牵引特性进行了详细分析,将其中推力、相电流、功率因数、效率变化量与日本著名学者Nonaka的空间谐波法和电机特性试验数据进行比较.结果表明,该模型真实可信,较好地满足工程应用要求,对交通用大功率直线异步电动机的设计和优化奠定了基础,具有较好的参考价值.     

异步电动机的效率优化快速响应控制研究

考虑异步电动机定转子铜损和铁损，建立了按转子磁场定向的如坐标系下异步电动机的损耗模型，通过研究不同运行条件下电动机损耗与转子磁通的关系，提出了基于损耗模型的矢量控制变频调速异步电动机的效率优化控制策略；针对电机弱磁运行情况下存在动态响应速度慢的问题，采用一种简单有效的动态电流分配方法，使动态电磁转矩快速上升，实现快速转矩响应和速度跟踪性能。以数字信号处理器TMS320LF2407为控制电路核心搭建实验系统，仿真和实验结果表明该控制策略能够使矢量控制变频驱动异步电动机运行损耗明显降低，运行稳定，并具有良好的动态响应性能。     

异步电动机效率优化控制策略综述

异步电动机在轻载运行时效率会明显下降,由于异步电动机应用广泛,优化其运行效率对节能减排具有重要意义。该文总结了近来年异步电动机效率优化控制的研究成果,其中包括基于电机损耗模型的损耗模型控制法、基于输入功率检测的搜索控制法和混合控制方法,介绍了几种典型算法的原理和性能,并指出了异步电动机效率优化的研究方向。     

损耗功率对异步电动机模拟风力机特性的影响及优化

对于风力发电系统的研究,在实验室条件下,通常采用电动机来模拟风力机。由于电动机存在功率损耗,导致电动机不能准确的模拟风力机,在实验时将影响风力发电机控制,以及风力机最大风能跟踪控制策略的研究。基于异步电动机的矢量控制策略,对其风力机特性的模拟控制策略做出优化,提出考虑损耗功率的异步电动机模拟风力机特性的控制策略。此方法通过MATLAB/Simulink建立精确的异步电动机模型,搭建考虑铜耗、铁耗、机械损耗以及杂散损耗的控制模型,经过仿真验证了优化后的控制策略的正确性。     

新型PMSM最小功率损失控制及铁损电阻辨识方法

针对考虑铁损电阻的表贴式永磁同步电机的损耗问题,提出了一种新型的铁损电阻辨识方法。通过分析,建立了包含铁损电阻的电机数学模型。对电机d-q轴等效电路和电流节点的分析后,推导出了一种基于搜索法的铁损电阻辨识方法。并针对该辨识方法,提出了一种基于电机损耗模型的最小功率损失控制策略,推导出了在损耗最小时d-q轴电流的关系。最后,对这种辨识方法和最小功率损耗控制策略进行了实验验证,实验结果表明该方法实现了对铁损电阻的辨识,并验证了这种新型的最小功率损耗控制策略的有效性,提升了永磁同步电动机的效率。     

电机在使用过程中的节能分析

<正>本文主要分析了电动机在使用过程中能量损耗的组成,重点介绍了如何减少电动机在运行中的机械损耗,达到节能增效的目的。1.异步电动机能量损耗的组成(1)铜损耗:定子铜损;转子铜损;杂散损耗。(2)铁芯损耗。(3)机械损耗:通风损耗;摩擦损耗。从以上列出的异步电动机能量损耗看,铜损耗和铁损耗我们在检修中是不易改变的,它们是由设计决定的,而机械损耗是可以改变的。异步电动机一般来说级数少的     

考虑铁损时异步电动机的数学模型及其仿真研究

根据交流电机理论及铁损产生机理,建立了考虑铁损时异步电动机的动态数学模型,推导出在任意同步旋转坐标系下考虑铁损时异步电动机的动态结构图。利用该结构图可很方便地构成电机的仿真模型,进行仿真计算。本文最后以实际电机为例,介绍了该模型在研究电机运行效率及铁损对调速系统动态性能影响中的应用。     

考虑铁损时异步电动机的数学模型及其仿真研究

根据交流电机理论及铁损产生机理,建立了考虑铁损时异步电动机的动态数学模型,推导出在任意同步旋转坐标系下考虑铁损时异步电动机的动态结构图。利用该结构图可很方便地构成电机的仿真模型,进行仿真计算。本文最后以实际电机为例,介绍了该模型在研究电机运行效率及铁损对调速系统动态性能影响中的应用     

电动汽车电机驱动系统效率优化控制研究

基于感应电机损耗模型的效率优化控制策略易受参数变化的影响,混合动力车用感应电机参数时变性突出,常常使电机不能运行在效率最优点.针对这一问题,设计一个龙伯格-滑模观测器在线辨识感应电机模型参数,提出了基于参数在线估计的异步电动机效率优化控制策略.电机损耗模型参数的在线辨识,极大地提高效率优化方法对电机参数变化的鲁棒性.该方法结构简单、可靠,对驱动系统内部噪声和大测量信号扰动有很强的鲁棒性,并易于工程实现.仿真结果验证了所提方法的有效性.     

飞轮储能用高速永磁同步电机损耗分析与优化

飞轮储能由于效率高、无污染等优点得到了广泛应用。作为核心部件,高速永磁同步电机的损耗直接制约着电机转速,进而影响飞轮储能系统的性能。文章给出电机铁耗和永磁体涡流损耗的计算公式,分析两种损耗的影响因素。根据损耗分析给出电机的拓扑结构,介绍电机的绕组形式、极槽配比和转子结构。提出一种新型磁障设置方法,在定子轭部设置空气磁障,引入径向分段和Halbach充磁方式,给出三种新型电机拓扑。有限元仿真结果表明,磁障的设置显著降低了铁耗,但也使得永磁体涡流损耗上升。径向分段和Halbach均能大幅度降低永磁体涡流损耗,将径向分段与磁障相结合是降低损耗的有效方法。减少槽口宽度能降低永磁体涡流损耗,但其取值要综合考虑损耗与加工难度。     

航空电驱动系统效率优化控制研究

针对有限能量供电的一类航空电驱动系统,研究电机的最小损耗电流控制。根据此类电驱动系统运行速度高的特点,提出一种考虑电机铁损的永磁同步电机(PMSM)Γ型近似等效电路,结合电机状态方程,推导出满足电磁损耗最小的励磁电流表达式,并对PMSM铁损及铜损之间的关系及最小损耗电流控制中的基本电磁约束关系进行分析。针对恶劣环境下,电机参数变化范围大的特点,分析电机等效铁损电阻的变化及对效率优化控制的影响。最后,进行Matlab仿真及dSPACE半物理实验验证。结果表明,在整个运行区间内,与传统的直轴电流等于零控制相比较,最小损耗电流控制能够降低电机电磁损耗,提高电机运行效率。     

面装永磁同步电机最小损耗的速度控制

提出了一种使面装永磁同步电机损耗最小的速度控制策略。首先介绍永磁同步电机的铜损和铁损模型,然后求得最优磁化电流,进一步给出最优指令电流id。仿真试验说明,与传统的id=0控制策略相比,新策略在高速或轻负载情况下能明显提高运行效率。     

开关磁阻电机的损耗针算

损耗计算是研究电机效率的基础。本文讨论了开关磁阻电机铜耗、铁耗、机械损耗和杂散损耗的计算方法，给出了适于解析计算的各种损耗计算公式，为设计开关磁阻电机时估算效率提供了条件。     

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.     

非晶合金电机空载铁耗研究

为了体现非晶合金低损耗性能的优越性,对1台15 k W、1 000 Hz电机进行空载铁耗仿真计算分析。电机定子铁心为非晶合金材料,定子铁心采用浸漆、固化加工工艺。电机空载铁耗的计算主要包括非晶定子基本铁耗的分离以及空载杂散损耗的计算,得出了非晶合金电机杂散损耗是基本铁耗的6.03倍;并与定子为50DW310时进行对比,得出空载运行时,非晶合金空载铁耗约为硅钢片50DW310的18.82%,电机的效率可以提高3.48个百分点。     

论变频电源对小型变频变压异步电动机损耗的影响

由于变频电源的输出含有大量的高次谐波,这些谐波会产生相应的铜耗和铁耗,使电机固定损耗增加,电机温升增高,降低运行效率和功率因数,因此变频电源供电下电动机的谐波损耗是一个大问题。     

电机机械损耗的对拖试验方法研究

在三相异步电动机型式试验中,铁损耗和机械损耗的检测非常重要。多年来,电机行业一直用电机空载试验方法来测试铁损耗和机械损耗。现介绍利用双机对拖的方法测试铁损耗和机械损耗,实验结果表明该方法可行。     

一种考虑铁耗的感应电机最大效率控制系统

在研究感应电机损耗模型的基础上,综合矢量控制与最大效率控制的特点,提出了一种新的基于损耗模型的感应电机效率优化控制系统.该系统通过电机损耗模型选取最优励磁电流搜索初值,采用自寻优方法在已经缩小的范围内搜索系统的最大效率运行点.系统进人稳态时,采用效率优化控制策略,通过搜索模型获得最佳的系统效率,而在负载或速度指令突然变...     

永磁同步电机效率改善策略比较研究

基于永磁同步电机(PMSM)直接转矩控制(DTC)平台,针对最小损耗模型和最大转矩电流比两种效率改善策略进行了比较研究。前者通过计算PMSM的铜损和铁损,建立了最小损耗模型,求得最优励磁电流,进而给出最优定子磁链指令值Ψs*。后者利用Lagrange乘子法推导出了最大转矩电流比(MTPA)时输出转矩与最小定子电流之间的关系式,利用曲线拟合的方法求得最优励磁电流,进而给出最优定子磁链指令值Ψs*。仿真实验表明,两种控制策略都能够在保持良好性能的基础上提升运行效率,且最大转矩电流比方法要优于最小损耗模型法。