近代交流调速——第八讲 异步电动机的矢量控制

70年代初西门子公司F.Blaschke工程师首先提出交流电机磁场定向原理,并应用于异步电动机闭环控制系统中,你为矢量变换控制。这种控制方法本质上是把异步电动机的动态控制问题化简为他励直流电动机的动态控制问题。采用矢量变换控制的异步电动机调速系统,其静态和动态性能均与由变流器供电的直流双闭环调速系统相似。这种控制方法一提出就引起人们的普遍重视,目前采用矢量变换控制的高性能交流调速系统已得到广泛应用。 本文首先从物理概念出发阐述异步电动机矢量变换控制原理,导出矢量控制的基本方程式,最后介绍两种异步电动机矢量控制系统。     

带有负载观测的异步电动机广义预测控制

提出了一种带有负载观测功能的异步电动机广义预测控制算法,在对系统动态模型分析的基础上建立了调速系统的受控自回归积分滑动平均模型.该控制算法给出了能够使下一次采样时刻的实际转速以最优特性跟踪下一时刻参考转速的广义预测控制律,并采用负载转矩观测器的前馈功能增强速度控制的抗干扰能力.仿真和实验结果表明,通过合理选择控制器参数,具有转矩预测功能的直接转矩控制系统在转速跟踪和抗扰能力方面得到一定提高.      

电气传动控制系统新一簇——开关磁阻电机调速系统

本文介绍了开关磁阻电机调速系统的国内外发展概况以及该系统驱动电源电路种类和控制装置的发展方向。通过将该系统与直流电动机和鼠笼式异步电动机调速系统的比较,提出了一种实用的以单片机为核心的开关磁阻电机调速系统。     

六滑环绕线式三相异步电动机与无级调速

通过改变绕线式异步电动机转子的结构,并配无级调速控制器,可实现无级调速.介绍了无级调速控制器的结构和工作原理,对改造后的异步电动机特性进行了分析.     

可控硅在矿山的应用(七)——可控硅串级调速

在绕线式异步电动机的转子回路中,串接电阻进行调速,这时转子回路的转差功率完全消耗在回路的电阻上。该调速方式的缺点是:电阻及其开关设备占地面积大、效率低、电动机在低速时的机械特性较软等。而串级调速是将绕线式异步电动机在不同转速下感应的转差电势,经一组三相桥式整流器变为直流电压,此电压再经一组三相全控桥式有源逆变器把电能反馈到交流电网去,改变可控硅的逆变角,就可以实现无级调速。串级调速的优点是不仅设备占地面积小,而且效率高,如某     

异步电机定位控制方法研究

近几十年来,交流调速技术发展迅速,调速性能不断提高,高性能调速技术的出现为异步电动机的定位控制提供了良好的基础.本文采用非线性控制器结合矢量控制调速技术,设计了一个异步电机定位系统,可以实现异步电机在给定角位置的准确停车.仿真结果表明该系统性能良好.     

无刷同步电动机智能全数字励磁系统的研究

励磁控制系统是无刷同步机的核心,设计了一种无刷同步机智能全数字励磁系统。分析了无刷同步机的励磁原理,接着介绍了模糊神经控制器和PID控制器原理,在无刷同步电动机励磁系统的智能控制中,将模糊控制和神经网络算法引入同步电动机功率因数控制系统,从而构成了模糊神经控制器,实现电机启动阶段的控制。当电机转速达到给定值后,由PID调节器起作用,实现无差控制,输出西门子6RA70整流器电流的给定值,以控制励磁发电机的励磁电流。将模糊神经控制器与传统的PID调节器结合起来调节功率因数,并用PLC对其进行智能化和数字化实现,使系统具有更好的动态性能和稳态性能。     

炼铁圆盘给料机故障检测及处理

炼铁圆盘给料机是高炉喷煤、配煤工序中的重要设备,其机械运转通常是靠电磁调速电动机(也称滑差电机)来驱动,而滑差电机的转速是靠调速控制器来调整。本文着重阐述了电磁调速电动机的工作原理和调速控制器的控制方式,并且结合维修实例讲述了整个系统的故障分析判断及调试方法。     

直接转矩控制的原理与应用

以ABB公司ACS600Single Drvie变频器为例介绍了异步电动机直接转矩控制的基本原理与实现方法,着重阐述了电机模型建立方法,转矩与磁链滞环控制器的功能,脉冲优化选择器的要求,直接转矩控制技术是近十几年继矢量控制变频调速技术之后发展起来的一种新型的高频交流变频调速技术。     

矿井提升机及其控制技术

系统介绍适用于矿井提升机场合的电气控制解决方案,分析JTDK型提升机电控系统与交流绕线式异步电动机转子串电阻调速、直流电动机可逆调速、交流变频调速组成的典型应用方案之优缺点,提出适用于我国矿山未来矿井提升机电控系统的主流解决方案。     

基于新型趋近律和扰动观测器的永磁同步电机滑模控制

为了提高永磁同步电机的转速控制性能,克服扰动对伺服控制的影响,提出了一种基于新型趋近律和扰动观测器的滑模控制方法.设计了一种新型趋近律,以解决传统趋近律滑模面趋近时间和系统抖振之间的矛盾,提高系统响应快速性.综合考虑系统存在内部参数摄动和外部负载扰动,设计了滑模扰动观测器,并将观测值前馈补偿到速度控制器输出端;将观测器切换增益设计为扰动观测误差的函数,以削弱滑模观测值抖振.仿真结果显示,与传统趋近律相比,采用新型趋近律可有效提高系统的响应速度,快速准确的跟踪速度阶跃信号;滑模观测器可准确的观测系统扰动的变化;当系统加入负载扰动时,PI控制最大转速波动值为75 r·min-1,而基于新型趋近律和扰动观测器的滑模控制最大转速波动值较小为30 r·min-1,鲁棒性更好.实验结果显示,采用基于新型趋近律和扰动观测器的滑模控制方法可以快速跟踪400 r·min-1的速度指令,调节时间为0.12 s,稳态跟踪误差为±4 r·min-1,且转速无超调;滑模观测器可准确无超调的估计系统扰动值,进一步提高系统的抗扰动性能;当电机以400 r·min-1稳速运行时,加入0.6 N·m的负载扰动,基于新型趋近律和扰动观测器的滑模控制方法最大转速波动为23 r·min-1,与PI控制相比,转速波动减小了8%.上述仿真和实验结果具有较好的一致性,表明基于新型趋近律和扰动观测器的滑模控制方法可以有效抑制滑模控制系统的抖振,提高转速控制系统的鲁棒性和动态响应性能.      

MAXI-DC全数字直流调速系统

介绍了MAXI－DC全数字直流调速系统的软件构成及系统的调试方法,其所述调试方法对调试其它全数字直流调速系统有较高的参考价值。     

湘钢1~#高炉电动风机软启动控制系统

介绍了湘钢1#高炉移地大修工程选用的电动鼓风机,该风机的主传动电机为39 000 kW同步电动机,电机启动采用了西门子公司的SIMOVERT S变频软启动控制系统,它的主回路拓扑为进线降压变压器-电流型变频器-升压变压器与10 kV电机相连的结构,电流型变频器采用了负载换向控制方式,变频器通过转矩控制,使电机分段加速,完成电机的启动-并网过程,启动过程对风机无冲击。通过对这套传动系统的特点和性能分析,为风机类大容量同步电机的启动提供一定的参考。     

天铁集团炼铁厂四号高炉主卷电路的改造和调试

在天铁集团炼铁厂四号高炉进行中修期间,对已经老化的主卷扬电机老化的控制装置进行了更换.为达到对其进行调速控制的目的,对其控制电路进行了改造.在调试过程中,还解决了右车装矿电机启动力矩过小的问题.经过一年多的运行,实践表明,改造后电器控制系统运行稳定,故障显著减少,满足了高炉上料要求.     

轧机开卷卷取直流电机工作电流分析

对直流驱动开卷卷取机工作过程进行分析,按照励磁磁通饱和,和励磁弱磁两种工况分别考虑,计算出张力转矩和动态补偿转矩与料卷卷径的关系,从而求出在一道次轧制过程中的电机最大电流     

X2020-60龙门铣床电气改造

针对车间X2020-60龙门铣床直流调速系统老化,运行不稳定,提出用直流调速器替代原可控硅-电动机调速系统的改造方案。     

一种基于DSP来实现的SVPWM算法

空间矢量脉宽调制（SVPWM）是控制交流异步电动机的一种控制方式.SVPWM技术应用于交流调速系统中不但改善了脉宽调制（PWM）技术存在电压利用率偏低的缺点而且具有转矩脉动小、噪声低等优点.针对SVPWM算法中的扇区判断与相邻矢量作用时间的求取,提出了一种用TMS320LF2407A型DSP芯片内置的硬件电路来实现SVPWM的算法,并给出了SVPWM整体的Matlab/Simulink仿真模型,仿真结果验证了本文所提算法的正确性和有效性.     

6RA70直流调速器在环形加热炉中的应用

介绍了SIEMENS直流传动产品在钢管生产线环形加热炉中的应用。提出了在转矩模式、速度模式下力矩限幅和速度软化方式的负荷平衡方法。     

变频调速与传统调速方式在我厂提升装置上的应用比较

鉴于传统电机调速方式暴露出来的电气设备易老化、电机机械特性软、能源损耗大等弊端,寻求一种全新的电机调速方式将成为必然趋势。随着变频技术的日益成熟,以及变频调速的带负载能力强、启动力矩大、实现电机软启动、输出恒转矩、可实现电机无级调速、电流冲击小、加减速过程平滑等优点,使变频调速在提升装置上的应用越来越得到认可,变频调速最终将代替传统调速方式来控制提升电机的运行。