双馈电机交交实时变频系统研究

双馈电动机因其在调速及节能控制中的诸多优点,使其在工业发展中具备广泛的应用前景。在双馈调速系统中,一般常用交交变频器作为变频电源,因而对变频器输出电能的质量及频率切换响应速度有着较高要求。本文在双变量交交变频控制原理的基础上,对余弦交截法在线计算触发策略进行了优化改进,以触发交点纵坐标的幅值为参考,简化了触发时序在线计算过程,并在此基础上提出了频率间实时切换的变频方式,该方式具有较快的频率切换响应速度,可使频率间的实时切换过程变得平滑。基于此,在SIMULINK仿真环境下搭建双馈电机调速系统的仿真模型,对本文提出的改进后的在线触发策略及频率间实时切换方式进行验证,仿真结果表明,改进后的在线触发策略及频率间实时切换方式能够满足双馈电动机对调速性能的要求。     

无刷双馈电动机最优压频控制策略

无刷双馈电动机与其它电动机相比具有独特的优越性能,特别适合风机、水泵类负载的开环控制。文章以笼型无刷双馈电动机为研究对象,建立了无刷双馈电动机的数学模型,借助Matlab/Simulink仿真软件详细分析了电动机在调速过程中的最优压频控制策略。该策略可使电动机以最大功率因数和最小变频器容量稳定地运行在相应的转速上。     

无刷双馈电动机开环调速特性研究

介绍了无刷双馈电动机的基本原理,研究了其转子速d-q参考轴下的数学模型;在Matlab/Simulink环境下,采用恒压频比控制策略完成了无刷双馈电动机开环状态下的动态特性仿真,并基于双三电平变频器建立了实验平台,完成了无刷双馈电动机的开环调速实验。仿真与实验结果验证了无刷双馈电动机的运行机理及其良好的动态特性。     

交交变频系统环流最小控制策略

文章针对相位控制交交变频工作环流进行了讨论,并应用傅氏数学方法推导了不同控制与调制信号所产生的输出电压函数表达式,分析了输出电压谐波分量对交交变频器环流大小的影响,归纳了交交变频器环流最小控制策略,解决了大功率交交变频器环流电抗器限流问题,总结了环流控制的基本方法,提高了交交变频器的工作性能.     

隐极无刷双馈电动机的研究

针对无刷双馈电动机的转子磁场转换效率决定了其工作效率的问题,提出了一种隐极无刷双馈电动机隐极转子结构的优化设计方案。对作用较小的隐极转子进行优化设计,即将它们的槽型更改为半开口槽,不断改变它们的长宽比;利用有限元软件ANSYS分析不同长宽比转子结构的隐极无刷双馈电动机,获得其功率绕组励磁与控制绕组励磁分布;利用Matlab软件分解转子磁动势,获得转子磁动势的谐波含量,从而确定最有效谐波含量。实验结果表明,在设定隐极转子的长宽比分别为10、13、15、17、20的情况下,隐极无刷电动机在15倍长宽比转子结构时的能量转换效果最好。     

功率因数在变频控制中应用的探讨

本文针对无速率传感器矢量控制磁场定向和普通型变频器中存在的低频振荡等问题，引入了动态功率因数λ（ｔ）这个概念，来寻找矢量控制磁场定位的方法，同时消除了普通型变频器的在低频段电流的振荡现象，本文给出了普通型变频器和采用功率因数控制方案的电流仿真波形和输出转矩仿真图。     

基于双变量六脉波交-交变频器的变压变频控制方法研究

介绍了双变量控制基本原理,阐述了变压变频在双变量六脉波交-交变频器全范围调速系统中的应用;分析了传统变压变频的缺点,提出了采用对称余弦法对双变量六脉波交-交变频器的波形进行对称性改造的方法。仿真结果验证了双变量六脉波交-交变频器变压变频控制新方法的有效性。     

基于六脉波交交变频的分频启动方法研究

在分析六脉波交交变频的基础上及根据软启动中的电压双斜坡启动原理,提出了一种基于六脉波交交变频的分频启动方法。该方法根据交交变频原理和晶闸管触发规律,在电动机启动时,直接在电动机定子侧加电动机启动所需最小转矩所对应的电压值,然后逐级增加变频输出电压值,直至最终所需电压。仿真结果表明,通过合理选择变频输出电压的大小,调节每个等级电压作用的时间,能够有效控制电动机分频启动过程中定子电流的大小,获得良好的转矩变化曲线,改善电动机启动性能。     

单片机控制的双馈电机控制技术研究

双馈电机调速是一种先进的调速技术,可用于电机的调速和变速恒频发电,并能实现电机定子侧功率因数的调节.由于双馈电机调速系统通常采用双向变流器,控制技术复杂,成本较高,限制了它的应用.本文设计了一种适用于双馈电机多种运行状态的多功能变流器的拓扑结构,它将整流器、斩波器与逆变器结合在一起,能完成电机的软启动、斩波、双馈调速,可使变流器的容量减小,降低调速成本和控制技术的复杂性.     

双馈电机的电流解耦控制研究

在基于定子磁链定向的双馈电机控制系统中,由于传统的稳态下的电压前馈补偿,转子电流dq分量存在小幅度振荡问题,本文中采用了一种新的考虑定子磁链微分的电压前馈补偿方法（文中方法B）,取得良好的电流解耦控制效果。仿真结果验证了该方法的正确性。     

交流电机软起动及功率因数补偿控制装置设计

三相交流电动机直接起动除了对电机本身的电磁力冲击较大外,还会引起电网电压波动从而影响接在同一供电线路上的其它用电设备的正常运行,同时我国工矿企业中交流电机使用中普遍存在“大马拉小车”现象,电机功率因数普遍较低,对电力敏 工厂供电系统都带来不利的影响,为此,我人研制了三相交流电动机软起动及功率因数补偿控制装置。     

级联无刷双馈电机定子磁场定向的直接反馈控制

针对级联无刷双馈电机, 提出了一种采用控制电机定子磁场定向的直接反馈控制方法. 首先推导出级联无刷双馈电机在控制电机定子磁场定向坐标系下的磁链方程和转矩方程. 然后将功率电机对控制电机的影响视为扰动, 在分析磁链方程和转矩方程的基础上得出磁链和转矩分别可由控制电机定子电流的直轴分量和交轴分量进行控制的结论. 该方法回避了求解复杂非线性方程的困难, 控制算法简单, 对电机参数的依赖性小. 仿真实验结果证明了该方法的有效性.     

不平衡电网电压下双馈感应发电机无源控制

本文以抑制电网电压不平衡所带来的定、转子不平衡电流为目标,提出了一种基于无源化方法的双馈感应发电机不平衡控制策略.首先在分析了正转同步旋转坐标系下的双馈感应发电机正序模型及负序模型无源性的基础上,设计了正、负序模型的无源性状态反馈控制器;然后给出了一种期望状态值计算方法,根据不平衡控制目标得到定、转子电流负序分量的指令值,结合定子电压的正序分量和电磁转矩的期望值计算出定、转子电流正序分量的给定值;最后得到电网电压不平衡条件下双馈感应发电机的无源控制器.仿真结果表明:所提出的控制方案有效地抑制了电网电压不平衡故障时定子及转子的不平衡电流,降低了输出电磁转矩的波动,提高了双馈感应发电机系统在电网电压不平衡条件下实现不间断运行的能力.     

双馈风力发电机系统的自抗扰神经网络的励磁控制

在双馈发电机传统控制方式的基础上, 将自抗扰控制技术和BP神经网络相结合结合, 应用于双馈风力发电机并网运行的控制上, 提出了一种新的双馈风力发电机并网运行控制方案. 该控制方案具有内外两个控制环, 内环通过BP神经网络实现双馈风力发电机的转子d-q轴电流控制, 外环通过自抗扰技术实现双馈风力发电机定子侧的有功、无功控制. 由于自抗扰控制器利用一阶跟踪微分器和扩张状态观测器对系统扰动进行动态跟踪补偿, 在此基础上输出双馈电机转子交--直轴电流的参考值, 然后将该参考值作为BP神经网络训练样本的输入, 训练后的BP神经网络可以更好地逼近实际转子电压输出量. 论文设计并实现了该方案的具体控制算法. 仿真测试表明: 该控制方案具有优良的动态性能, 对系统的内外扰动具有较强的鲁棒性, 在没有精确的发电机参数情况下依然可实现并网系统的稳定运行.     

同步电动机励磁电流调节与电网功率因数提高

分析了调节同步电动机励磁装置励磁电流以提高电网功率因数的原理，并介绍了一个基于80C196KC单片机的励磁控制系统及一个应用实例。     

异步电机功率因数自动控制的研究

本文给出了一种异步电机功率因数自动控制的实施方案,并在不同负载下进行了实验,实验结果表明,该方法在轻空载时具有明显的节能效果。     

开关磁阻电机功率变换器容错控制方法

功率变换器是开关磁阻电机驱动系统易出现故障机构之一,为提高该驱动系统可靠性与容错性,本文以不对称半桥型功率变换器为研究对象,针对功率管短路与开路故障分别提出不同在线容错控制方法.通过对调故障相两功率管工作状态实现斩波功率管短路故障容错控制,基于细菌觅食算法(bacterial foraging algorithm)优化的PI速度控制器来降低转矩脉动以消除常闭功率管短路故障造成的恶性影响,并通过实时在线调整非故障相的导通角与关断角实现功率管开路故障容错控制.仿真与实验结果表明,所提方法能够根据故障诊断详情及时进行在线容错控制,且容错效果良好,无需增加任何硬件结构,操作简单易行,可避免故障运行造成的恶性影响.     

无刷双馈电机滑模变结构直接转矩控制

针对无刷双馈电机直接转矩控制系统磁链和转矩脉动大的问题,引入滑模变结构控制策略.以转矩和磁链两个滑模控制器来代替传统直接转矩控制中的两个滞环控制器,电压矢量开关的输出采用空间电压矢量PWM调制的方法,保证了逆变器开关频率恒定,应用指数趋近率方法设计滑模控制器,由Lyapunov方法求得相应的滑模变结构控制律,建立了MATLAB/Simulink环境下直接转矩控制系统的仿真模型,仿真结果表明,新型控制方案能有效减小转矩脉动,改善定子磁链和电流波形,同时仍可保持直接转矩控制固有的转矩快速响应的优点,提高系统的稳定性和鲁棒性.     

一种有源功率因数校正电路及控制方法的设计

从开关变换器的基本拓扑结构出发,寻找简单和方便的控制方式。根据正向输出的Buck—Boost变换器工作的基本原理,提出了一种新的功率因数校正电路结构,给出了相应的控制方法,并对其进行了仿真。该电路能够利用电压跟随的方式实现PFC。由于该电路能够实现降压输出,因此降低了对所有功率开关管的耐压要求,有利于提高变换器的转换效率并降低成本。     

变频调速控制系统中电机功率参数的实时测量

对单极性三相PWM逆变器供电的交流异步电机的基波功率参数的测量问题进行了探讨。通过先检测瞬时功率．再用数值积分的方法得到平均功率，据此求出PWM逆变器供电方式下电机的实时功率参数。