异步电机故障自激的一体化阻尼抑制策略

针对异步电机故障自激现象,提出了一种异步电机故障自激的阻尼抑制策略。在对自激原理及阻尼抑制策略进行分析的基础上,推导了变频器-电机一体化系统的传递函数,通过奈奎斯特判据对其幅频特性和稳定性进行了分析,论述了等效电路模型及状态矩阵方程,研究了自激频率点与滤波电容之间的关系曲线,得到了故障自激发生概率较大时的滤波电容取值范围;通过状态矩阵方程和根轨迹法推导出有效抑制故障自激的阻尼电阻取值范围。以MTA A4-200型异步电机为研究对象,通过仿真针对异步电机的故障自激现象及阻尼抑制策略进行了验证,结果表明：阻尼抑制策略对故障自激拥有比较好的抑制效果。仿真结果与分析结果一致,验证了阻尼抑制策略的正确性。     

变频器LC滤波器引起的异步电机自激及其抑制

变频器LC滤波器中电容器与异步电机之间自激引起的过电压会对逆变器和电机本身产生危害。本文对基于变频器控制策略降低乃至消除自激电压的方法进行了研究。在对自激现象的理论分析和实验基础上,讨论了在变频器封锁脉冲前,逆变器输出电压的频率和幅值对自激产生电压的影响,并提出了降频和降压两种抑制方案。实验证明了这两种方法的可行性。     

光伏水泵系统PWM输出滤波方法及影响分析

针对光伏水泵系统的逆变器PWM电压输出导致的共模电压、电流等现象常引起水泵电机故障的问题,在分析了PWM 逆变器驱动电机系统产生共模电压、电流机理的基础上,采用滤波电容公共点接回到光伏母线侧负端的LC滤波器,使共模电压与电流得到抑制。LC滤波器使电机侧的输入状态发生改变,通过分析PWM输出LC滤波方法对感应电机控制系统的影响,对滤除参数的选取进行了优化。并对以上研究进行了实验,结果表明参数选取方法的正确及有效性。     

STATCOM输出滤波器结构设计及参数优化

分析了静止同步补偿器(STATCOM)LC输出滤波器的滤波特性,指出在滤波电容上串联一个小电阻能有效抑制STATCOM装置与电网发生的谐振;从无功补偿能力和瞬态电流跟踪能力两方面讨论了输出滤波器对STATCOM装置的影响,并以此为基础提出运用改进遗传算法进行输出滤波器参数的优化设计,将各优化目标对装置的影响程度考虑到适应度函数中.仿真结果表明,与根据经验设计的参数相比,采用本文所提出的设计方法,能更好地满足系统无功补偿的要求.     

异步电机机群自激的分析方法

与串联电容相联的异步电机机群,由于机电参数配合不当,有可能发生自激。本文提出了一种分析异步电机机群自激的条件和计算方法,用状态变量法建立了与串联电容相联的异步电机机群系统的状态方程,并根据状态方程系数矩阵特征根的性质,对异步电机机群系统是否发生自激进行了判定。根据这个方法,对嘉兴地区新丰35千伏配电网络进行了计算,得出了与浙江省电力部门及水电部电力科学研究院等单位共同进行的现场试验数据基本一致的结果。     

逆变器端RLC滤波器的参数设计与损耗计算

在长线电缆传输高频脉宽调制(PWM)脉冲的过程中,逆变器输出端通常用RLC滤波器来抑制电机端过电压和高频振荡,但对相关滤波器参数优化设计的研究较少。基于滤波器电感、电容最小值与PWM脉冲上升时间与滤波器电阻之间的定量关系,对上升时间和滤波器电阻的选取原则进行改进,从而有效减小滤波电感和电容,实验验证了所提改进方法的合理性。     

变频电源驱动下的中高压异步电动机的振荡分析

建立了计及变频器死区效应和异步电动机磁路饱和的变频调速系统模型，通过计算系统特征值分析了变频调速系统的稳定性，确定出在整个调速范围内存在两种潜在的稳定性问题：即因变频电源的死区效应而导致的低频轻载时的转速振荡和LC滤波器与异步电机参数构成自激振荡。为改善系统稳定性需对死区进行补偿。试验和仿真结果证实了这两种不稳定问题的存在性及所建模型的有效性。     

LC输出滤波器的改进及在STATCOM应用中优化设计

针对LC输出滤波器在滤除逆变器开关器件通断时引起的高频毛刺时的不足,提出对LC输出滤波器的改进方法,即在LC输出滤波器的电容上串联一个小电阻,使改进后的LC输出滤波器能有效地抑制静止无功发生器(STATCOM)装置与电网发生的谐振。从无功补偿器能力和瞬态电流跟踪能力两方面讨论了改进的LC输出滤波器对STATCOM装置的影响。运用改进的遗传算法对改进LC输出滤波器的参数进行优化设计,使其在滤除高频谐波的同时,兼顾无功补偿器能力。采用Matlab软件进行模拟仿真的结果表明,所提出的设计方法能满足系统无功补偿的要求。     

LC输出滤波器的改进及在电气化铁路综合有源补偿装置中的模糊优化设计

提出一种模糊目标函数优化方法,并将其应用到电气化铁路综合有源补偿装置输出滤波器的优化配置,致力于解决电气化铁路综合有源补偿装置引起的高次谐波污染问题。根据工程实际情况,建立LC输出滤波器简化模型,提出了在常用LC输出滤波器的滤波电容上串联电阻和电感的并联支路来对LC输出滤波器进行改进。建立以满意度为综合指标的模糊优化目标函数,采用加权多目标方法进行寻优。最终实现对输出滤波器的参数进行优化设计。仿真分析充分论证了所提出的改进算法及模型是正确可行的。     

一种具有双级LC滤波电路的动态电压调节器

提出具有双级LC滤波电路的动态电压恢复器(DVR),以解决采用单级滤波器时输出电压易受负荷谐波电流影响的问题,同时更好地滤除高频开关谐波,减小电感与电容容量。首先建立了采用双级LC滤波电路的DVR的数学模型,根据Routh稳定判据分析了系统的稳定性,并给出了控制系统参数的设计方法,进行了采用双级和单级LC滤波器DVR响应特性的比较。通过仿真和实验验证了所提出的具有双级LC滤波电路的DVR能更加有效地提高输出电压的质量,抑制负载谐波电流对DVR系统的影响。     

晶闸管控制的单相–三相变换器

提出一种单相电源供电时适用于异步电机传动的单相–三相变换器。由于仅采用7个晶闸管和1个移相电容,该变换装置具有造价低、结构简单的特点。分析该变换器的工作原理及开关过程,并提出一种基于开环变压变频(variable voltage variable frequency,VVVF)和变压恒频(variable voltage constant frequency,VVCF)控制的单相–三相离散跳频控制策略,用于电机的起动和稳态运行控制,一方面保证了电机在低频阶段足够大的起动力矩,另一方面可使电机稳步起动到额定转速。仿真和实验结果表明了该控制策略的有效性以及系统方案的可行性。     

一种高起动转矩的感应电机起动方法

基于六边形空间电压矢量基本原理,提出一种高起动转矩的感应电机起动控制方法。首先分析在工频正弦电网上利用六边形空间电压矢量实现离散变频的原理,并从转子旋转磁链轨迹证明其可行性。然后利用大功率感应电机特性说明空间电压矢量变频下电流断续时间内磁链几乎不衰减,再通过电压矢量的平移实现基于六边形两相导通空间电压矢量的多级离散变频。采用适当的频率切换方式,使频率切换过程电机的冲击最小,近似达到离散变频无扰切换的目的。最后,通过仿真和实测结果对比,验证了所提出的起动方法的有效性。该方法降低了起动电流、提高了起动转矩,具有一定的理论研究和实际应用价值。     

中压区域性动态电压恢复器的滤波器参数设计

动态电压补偿器(DVR)可治理配电网中的电压的跌落和不对称等动态电能质量问题,其输出滤波器的参数设计将影响电压跌落的补偿效果。本文对应用于中压配电网的级联H桥DVR的输出滤波器参数的设计进行了研究。通过对逆变器输出电压在电容两端和电感两端分配的情况进行分析,推导了滤波器电感和电容取值与电感两端和电容两端电压分配之间的关系,并结合低通滤波器谐振频率与DVR等效开关频率和系统工频的关系,计算得到电容和电感的取值。结合实例给出了具体的实现步骤,通过仿真计算验证了文中提出的滤波器参数设计方法的正确性和有效性。     

基于变压恒频的电梯电机软起动器谐波分析与补偿

电梯设备中的感应电机通常采用三相六支反并联晶闸管为驱动装置的软起动器来实现电机软起动和能耗降低。在晶闸管强迫换流作用下,定子电压和电流产生大量谐波,会给电机带来损耗甚至影响电梯运行。针对这一问题,以晶闸管驱动感应电机系统为研究对象,建立了该对象的电路数学模型,采用变压恒频(VVCF)模式,计算了各次谐波频谱特性,设计了新的补偿控制律。计算结果和补偿结果通过计算机仿真加以验证,最终试验证明这一方法是有效的。     

伺服压力机用永磁交流伺服系统驱动特性

理论分析了伺服压力机在冲压过程电容储能装置电压电流的变化情况.基于伺服电机恒速驱动模式,对电容储能装置的设计参数进行了简要分析,并给出了一组较合理的电容储能参数.基于该电容储能参数,为实现压力机的变速驱动和多适应能力,重点对伺服驱动器的控制参数和压力机的出力能力作了详细分析,并给出了重要结论.为验证结论的正确性,设计了...     

基于滑模变结构矢量控制的异步电机调速

针对异步电机矢量控制系统因电机参数变化和负载波动等因素使调速性能变差的问题,在转差频率控制的异步电机矢量控制系统的基础上,用两个滑模变结构控制器代替传统的PI控制器分别控制d轴和q轴的电流,并采用电压空间矢量技术来调节电机的输入电压,达到调速的目的。仿真结果说明,所提的控制方式与传统的PI控制方式相比较,具有响应速度快、控制精度高,对负载波动和电机参数变化具有较强的鲁棒性。     

基于激磁涌流抑制的动态电压调节器控制策略

为解决动态电压调节器(DVR)研制中的一类关键问题--耦合变压器激磁涌流问题,对DVR的控制策略进行了研究.首先分析了滤波环节位于DVR装置侧时,已有激磁涌流抑制方法将在滤波电容中产生瞬态过电流的问题;继而讨论了传统双闭环控制策略中恒定比例系数无法满足瞬态、稳态双重需求的局限性;据此提出了闭环比例系数由瞬态向稳态衰减过渡的新型变参数控制策略.该策略在避免了激磁涌流的基础上,限制了逆变器与滤波电容间的瞬态过流,优化了逆变器和变压器的工作状态,增强了DVR的补偿效果.最后,利用仿真实验对该策略的实用性和有效性进行了验证.     

基于变基准值比较的MMC电容电压优化均衡控制策略

模块化多电平换流器的子模块电容电压均衡是其稳定运行的关键,传统电容电压均衡策略计算量大,器件平均开关频率高。提出一种基于变基准值比较的电容电压优化均衡控制策略,由最近电平逼近调制计算出当前投入模块的数目,并根据投入模块个数调节基准值,以此基准值为分界点将子模块电容电压序列分为两组,采用随机置乱算法对组内元素排序,根据桥臂电流方向,确定组间排序先后次序,最终确定投入模块信息。同时,通过电容电压优化函数选取合适的电容电压允许偏差阈值及调节因子,实现对器件平均开关频率和电容电压一致性的优化控制;在MATLAB/Simulink中搭建基于MMC的三相逆变器仿真模型,验证所提策略在取得良好均压效果的前提下,降低计算量,同时降低器件平均开关频率。     

变频器输出滤波器的模糊优化设计

该文基于模糊集理论研究了变频器输出滤波器的模糊优化设计问题。文中根据基波压降、电容支路电流和谐波总畸变的工程约束范围建立了滤波器电感值及电容值的模糊限制集，提出了以满意度为综合指标的模糊优化目标函数，它是费用因素、谐波总畸变、电容谐波电流和电感基波压降的加权之和，给出了目标函数的求解方法。仿真与实例设计表明，采用模糊优化设计结果，不仅能够满足各种性能指标要求，更重要的是传动系统的安全裕度得以提高。