直接转矩控制定子电阻影响分析及在线补偿

感应电机定子电阻随温度和定子电流频率变化,是影响直接转矩控制低速性能的主要原因之一.文中分析了定子电阻变化对直接转矩控制性能的影响,并指出可能出现系统不稳定的现象.根据实际定子电流和给定定子电流的差值,提出了基于自适应PI的在线定子电阻补偿方法,解决了定子电阻对系统性能影响的问题.其优点在于只用到电流信号,结构简单和易于实施.仿真结果表明,提出的方案能实现对实际定子电阻的跟随和对控制系统定子电阻的在线补偿,改善了直接转矩控制系统的低速性能.     

基于神经网络的感应电机故障诊断分类决策方法研究

鉴于定子电流法传统应用实施的困难性，提出了利用区域算法的组合神经网络在定子电流法中的应用，并且介绍了区域学习算法。实验证明，将该方法应用于异步电机故障检测可得到令人满意的效果，方法切实可行。     

六相感应电动机定子间互感电压研究

对六相感应电动机通入梯形波相电流时的定子间瞬时自感、互感系数及互感电压进行了理论计算和有限元分析。计算及分析结果表明:定子侧通入梯形波的六相感应电动机可以模拟直流电动机控制模式;转矩电流对定子每相的感应电压影响非常小,验证了建模与仿真时忽略定子转矩电流和转子感应电流产生的磁效应是合理的。     

基于感应电机状态方程的定子电阻辨识方法的研究

基于感应电机两相同步旋转坐标系状态方程,提出了一种新的定子电阻辨识方案。在分别利用励磁电流微分方程和转矩电流微分方程推算转速的基础上,利用二者的等量关系实现了定子电阻在线辨识。该方案的优点是,定子电阻估算仅需要电机终端可测的定子电压、电流,无须借助转子或定子磁链。仿真实验将其应用于无速度闭环矢量调速系统,实时更新转速估算模块中的定子电阻,论证了该方案对电机参数变化鲁棒性强及对改善转速估算精度的有效性。     

基于DSP的异步电动机故障检测仪的分析与设计

对异步电动机转子断条与定子绕组匝间短路故障特征进行了机理分析,并在此基础上,设计了基于连续细化傅里叶变换、自适应变换技术的异步电动机故障检测系统;本系统通过检测定子电流中(12s)f1的分量来判断异步电动机是否发生转子断条故障,通过分析定子电流的负序分量来诊断电机是否发生定子绕组匝间短路故障;本系统由电压电流采集模块、信号调理模块、DSP核心模块以及串口通信模块组成;本系统采用TI公司的TMS320C2812微处理器,完成对采集的定子电流做频谱分析、自适应滤波等任务。异步电动机空载和负载仿真实验结果表明,系统的硬件电路和软件算法是安全、可靠、正确的。     

基于电流分析法的电动机故障诊断虚拟仪器系统的研制

运用电流分析法开发了电动机故障诊断虚拟仪器系统;分析了定子匝间短路、转子断条和气隙偏心三类典型的电动机故障,并得出了定子匝间短路的故障特征是定子电流中出现负序分量的结论;转子断条故障会在定子绕组中感应出频率为(1-2s)f的电流,而气隙偏心时的典型特征则是定子电流中出现(Rfr±f)频率成分;以此结论作为故障诊断的理论基础,在LabVIEW软件平台上开发了故障诊断的虚拟仪器系统,编程实现电动机的故障设别;LabVIEW搭建的界面友好,实时显示程序运行的各项结果,操作简单及方便;还对该虚拟仪器系统进行了硬件仿真实验,实验的结论表明设计系统是可行且有效的,能够应用于电动机的故障诊断。     

双变量交交变频双馈电动机功率因数控制研究

分析了双馈电动机的数学模型,推导出电动机定子侧电流与转子侧电流的关系;采用双变量交交变频器为双馈电动机提供变频励磁电源,并通过控制变频器输出电压的幅值、频率来控制转子侧电流;通过实验研究转子侧电流对双馈电动机定子侧功率因数的影响,得出可以通过控制转子侧电流来调节电动机功率因数的结论。     

欧瑞传动电气有限公司：F2000-G系列矢量型变频器

欧瑞传动电气有限公司于2007年上半年推出F2000-G矢量型变频器,功率范围从0．75KW到110KW,它采用的基本原理是通过测量和控制异步电动机定子电流矢量,根据磁场定向分别对异步电动机的励磁电流和转矩电流进行控制,从而达到控制异步电动机转矩的目的。将异步电动机的定子电流矢量分解为产生磁场的电流分量（励磁电流）和产生转矩的电流分量（转矩电流）分别加以控制,并同时控制两分量间的幅值和相位,即控制定子电流矢量。     

轧机主传动中同步电动机控制方法的研究北大核心CSCD

在可逆式轧机主传动中,根据可逆式轧机主传动逆变侧的工艺特点,选择适用于中低速大功率的凸极励磁同步电动机驱动轧机。为实现高性能调速的目的,鉴于定子磁化电流矢量与定子磁链矢量不会因磁路不对称而产生不重合现象,励磁电流的计算相对简单,且定子磁链估算精度只受定子电阻变化的影响,故采用定子磁链矢量控制方法实现凸极同步电动机控制。根据凸极同步电动机在电流调节过程中变化很快的特点,近似认为在电流调节期间磁链幅值不变,经简化,得到凸极同步电动机在mt轴下的解耦模型,最后通过准确检测电机磁链幅值和相位,采用电压电流切换模型设计定子磁链观测器,并采用PID对逆变侧凸极同步电动机的速度及转矩进行控制,使主传动调速系统获得了高性能动态品质。     

基于Lyapunov理论的异步电机定子绕组匝间短路故障检测系统设计

为实现对定子绕组匝间短路故障行为的精准识别，确保异步电机的稳定运行状态，设计了基于Lyapunov理论的异步电机定子绕组匝间短路故障检测系统。在DSP外围电量回路中，设置ARM处理器与步进电机驱动模块，采用模数转换单元结构，调节电量互感装置的实时运行状态，实现对异步电机定子绕组匝间短路故障检测系统硬件设计。根据Lyapunov函数定义条件，确定Nussbaum增益参数取值范围，在此基础上，定义Lyapunov算法模型，再通过计算故障预测特征的方法，求解定子绕组的短路故障电压方程与匝间电感参数，对定子绕组匝间短路故障特征进行分析，实现异步电机定子绕组匝间短路故障检测。实验结果表明，所设计系统可以有效控制定子绕组匝间短路故障电流和电压检测结果与标准检测结果之间的差值水平，能够精准识别定子绕组匝间短路故障行为，保障异步电机的稳定运行状态。     

基于MATLAB的三相突然短路定子电流分析

派克方程是一种最常用的有效的对水轮发电机瞬态过程做出准确分析的方法.这种方法具有结果准确、适用面等特点.本文运用派克方程分析了定子电流的表达式,并利用MATLAB针对具体的水轮发电机的短路电流进行了仿真研究.     

Principal Component Analysis of the start-up transient and Hidden Markov Modeling for broken rotor bar fault diagnosis in asynchronous machines

This article presents a novel computational method for the diagnosis of broken rotor bars in three phase asynchronous machines. The proposed method is based on Principal Component Analysis (PCA) and is applied to the stator’s three phase start-up current. The fault detection is easier in the start-up transient because of the increased current in the rotor circuit, which amplifies the effects of the fault in the stator’s current independently of the motor’s load. In the proposed fault detection methodology, PCA is initially utilized to extract a characteristic component, which reflects the rotor asymmetry caused by the broken bars. This component can be subsequently processed using Hidden Markov Models (HMMs). Two schemes, a multiclass and a one-class approach are proposed. The efficiency of the novel proposed schemes is evaluated by multiple experimental test cases. The results obtained indicate that the suggested approaches based on the combination of PCA and HMMs, can be successfully utilized not only for identifying the presence of a broken bar but also for estimating the severity (number of broken bars) of the fault.     

Decision-level fusion based on wavelet decomposition for induction motor fault diagnosis using transient current signal

In this paper, we propose and implement a decision-level fusion model by combining the information of multi-level wavelet decomposition for fault diagnosis of induction motor using transient stator current signal. Firstly, the start-up transient current signals are collected from different faulty motors. Then signal preprocessing is conducted containing smoothing and subtracting to reduce the influence of line frequency in transient current signals. Next, we employ discrete wavelet transform technique to decompose the preprocessed signals into different frequency ranges of products, and then features are extracted from decomposed detail components. Finally, two decision-level fusion strategies, Bayesian belief fusion and multi-agent fusion, are employed. That is, fault features are classified using several classifiers and generated decisions are fused using a specific fusion algorithm. The proposed approach is evaluated by an experiment of fault diagnosis for induction motors. Experiment results show that excellent diagnosis performance can be obtained.     

基于新型转子撬棒的双馈风电机组低电压穿越技术

针对目前双馈风力发电系统低电压穿越方案所存在的问题,尤其是转子侧投入撬棒后在穿越过程中的一些不足,提出了一种新型的阻容式转子撬棒以改善双馈风力机组的低电压穿越能力。在分析了双馈风力发电机故障期间投入撬棒后特点的基础上,结合其对应的等效电路,推导出双馈风力发电机定子侧与转子侧的无功功率表达式。对无功功率表达式定性分析后,得出提高低电压穿越能力的方案,并以此设计出一种不同于传统撬棒的新型转子撬棒,即阻容式转子撬棒。利用MATLAB/simulink搭建仿真模型进行验证,仿真结果表明:新型阻容式转子撬棒不仅可以在定子侧加快故障电压的恢复,而且可以限制转子侧过电流,抑制因撬棒的投切而对机侧变流器的暂态冲击,最终实现了有效提高双馈风力发电系统低电压穿越能力的目的。     

基于磁通观测器的转差频率型异步电机矢量控制系统

从异步电机数学模型出发,提出以磁通观测器为基础的控制电流源驱动转差频率型 异步电机矢量控制系统的数学模型与结构图.控制系统数学仿真与实验说明,本方案可以改 善电机定、转子电阻随运行温度变化时的动、静态特性.     

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.