无速度传感器直接转矩控制系统的MATLAB仿真

采用定子磁链u-n模型计算定子磁链,并在此基础上将模型参考自适应应用于直接转矩控制系统中,实现了系统的无速度传感器运行。针对3kW异步电动机,采用MATLAB/SIMULINK软件进行了仿真。仿真结果表明,该系统对电机定子磁链的观测精度高,速度运算较准确,在全速范围内能保持较高的性能。     

关于微机型电动机保护定值的整定计算

针对微机型电动机保护进行了保护功能的描述及具体定值计算,并对其应用做出分析,指出了感应型反时限特性的电动机保护在应用中存在的弊端,提出大型电动机应配备新型微机保护以适应生产需求。     

交流电机高性能转矩控制教学内容设计

交流电机高性能转矩控制是交流调速课程讲授的核心,也是学生学习的难点。本文从交流电机产生转矩的物理本质出发,结合转矩和磁链解耦控制特征,全面阐述了交流电机中高性能转矩控制数学模型;基于这些模型分析了当前两种典型的交流电动机高性能转矩控制系统结构,最后给出实验结果。课堂教学结果显示,本文提出的教学内容设计能够使得学生迅速抓住交流电机高性能转矩控制本质,取得了很好的教学效果。     

空调电机振声信号的盲源分离故障特征提取

电机振声信号蕴涵着丰富的电机状态信息,文中提出利用电机振声信号对电机进行故障诊断,实现噪声出厂检测.由于观测信号信噪比较小,难于提取电机振声信号故障特征.应用肓分离技术从观测信号提取独立的声源信号,提出了基于峭度的盲源分离开关算法,可以在源信号概率密度函数未知时提取独立分量,消除相邻部件辐射噪声的干扰.实验证明该算法成功分离电机振声信号,有效提取故障特征.     

利用抽水蓄能黑启动大型火电机组辅机的频率估计

针对抽水蓄能机组远方起动大型火力发电机组辅机的过程,提出一种系统频率估计的解析方法。根据调速器软反馈放大倍数远大于硬反馈放大倍数的特点,对抽水蓄能机组的传递函数进行化简。利用经验公式从感应电动机铭牌参数中获取计算参数。通过对抽水蓄能机组和火电机组辅机组成的小系统模型进行拉氏反变换得到系统频率的解析表达式。算法具有所需参数少、计算速度快的特点。以山东电网实际黑启动预案为例,与PSCAD/EMTDC仿真结果的对比表明,算法计算速度显著提高,系统最低频率偏差小。     

圆形磁链的直接转矩控制仿真模型研究

在异步电机数学模型的基础上,利用Mat-lab/Simulink软件构建了串行起动圆形磁链的直接转矩控制调速系统。通过对在各种条件下直接转矩控制系统模型的仿真实验,对电机的电压、电流、转速、转矩以及磁链的仿真波形的分析,证明了串行起动圆形磁链的直接转矩控制的优越性和有效性。     

高速异步主轴电机的热分析与冷却结构设计

高速主轴电机是电主轴的关键核心部件,电机发热直接影响电主轴的加工精度和运行可靠性。以一台10万转主轴异步电机为例,对高速异步主轴电动机进行深入的热分析,设计高效的散热冷却结构,确保主轴电机的可靠平稳运行。确定主轴电机的主要热源,研究转子转速、转子表面粗糙度对主轴电机风摩损耗的影响规律;考虑旋转磁场和谐波对铁耗计算的影响,采用齿轭分区的有限元法提高仿真精度,分析电机铁耗的分布规律。基于流体力学对电机进行3D热仿真,对比主流的周向螺旋型和轴向Z字型两种冷却结构的冷却效果,确定高效的冷却结构设计方案,并进一步采用转子铁心开空气槽的设计方案,增加转子铁心与转轴之间的热阻,提高电机的散热能力,确保电机的转轴温升在安全范围内,最后校核转子结构的机械强度,保证主轴电机运行的可靠性。     

永磁同步伺服系统摩擦力和扰动补偿方法研究

伺服系统在低速运动时其控制精度极易受到摩擦力等扰动影响。通过对滚珠丝杠平台中摩擦力和扰动的分析,提出了一种基于LuGre摩擦力模型和降阶扩张状态观测器(RESO)的扰动补偿方法。首先利用曲线拟合和遗传算法辨识出系统LuGre摩擦力模型的参数,利用辨识出参数的摩擦力模型实现对系统中摩擦力的补偿;其次通过RESO实现对摩擦力的过补偿和欠补偿以及系统中其他集总扰动的观测补偿。试验结果表明该方法不仅可以提高摩擦力补偿的效果,同时还能对系统扰动进行抑制,有效提高了系统的跟踪精度。     

基于BP神经网络和小波包能量熵的异步电动机故障诊断

为了高效解决异步电动机故障问题,提出了一种基于反向传播(BP)神经网络和小波包能量分析的异步电动机故障诊断系统。采用定子电流信号作为异步电动机的故障信号,运用小波包能量分析对采集的定子电流信号进行分析,提取出相应的故障特征向量。为了提高诊断的准确性,提取信号时域、频域的特征,输入到BP神经网络中进行训练学习。经过足够多的训练后,用测试样本对其精确率进行测试。通过所提方法,可以及时排除及修正异步电动机故障,提高工厂的经济效益。     

基于HIL仿真试验平台的动车组电机缺相故障研究

牵引控制系统中异步电机定子绕组发生故障,导致定子绕组不对称连接,严重影响动车组(EMU)牵引控制系统的安全稳定运行。针对牵引控制系统中异步电机定子一相绕组缺相故障,考虑端电压约束条件,推导电机一相缺相的数学模型,并基于硬件在环(HIL)仿真试验平台对数学模型进行验证。详细阐述了HIL测试平台的系统框架,设计实现方法,软硬件连接配置。将Xilinx软件下搭建的电机缺相数学模型下载至dSPACE仿真机上运行,与牵引控制单元(TCU)连接,进行HIL仿真,通过检测算法对电机缺相故障作出判断与处理。结果表明该仿真测试平台的有效性,可提供接近真实的测试环境,为牵引控制系统电机缺相故障诊断与算法功能开发提供了理论基础和设计依据。