基于线反电动势的高速磁悬浮无刷直流电机无位置换相策略

针对大功率高速磁悬浮无刷直流电机电磁干扰大的问题,采用基于线反电动势深度低通滤波的无位置传感器控制,分析了导致高速电机换相信号不准确的原因,明确了相电流与器件电阻、器件直流压降的关系,给出换相信号不准确时相电流的精确表达式。针对高速磁悬浮电机转速带宽高带来的换相信号不准确问题,提出一种基于‘90?α’与‘150?α’最优滞环切换的换相信号补偿策略,以电机切换前后的电流脉动最小为原则,确定了最优滞环宽度。通过试验,电机平稳运行到最高32 000r/min,不仅实现了两种电机换相策略的平滑切换,而且对换相信号误差进行了有效补偿。     

高速磁悬浮无刷直流电机无位置换相误差闭环校正策略

针对基于线反电动势的高速磁悬浮无刷直流电机无位置换相误差问题,分析了PAM调制方式下存在换相误差时非换相相电流的精确表达式。针对PAM调制方式下高速无刷电机的换相过程持续时间极短,提出一种校正无位置换相信号误差的新型闭环控制方法,以换相前后30°范围内非换相相电流积分相等为目标,将换相前后非换相相电流积分差值作为反馈量,通过PI调节来自动校正换相信号的相位,采用基于‘90?α’与‘150?α’最优滞环切换的换向策略保证相位可靠校正。实验验证了该闭环校正策略在32 000r/min范围内能够对换相信号误差进行实时补偿。     

多功能电能表的改进

在油田生产中,系统效率和平衡度等重要指标的计算与分析都需要知道电动机在1个冲程的电压、电流和功率,由于抽油机负荷的特殊性,普通电能表的测量值如果用于上述指标的计算,误差将会很大.针对胜利油田抽油机负荷的特点,提出了一种利用现场示功仪测量抽油机的1个冲程的时间,然后以抽油机1个冲程的时间为采样时间的电能计量算法,计算的电参量的准确性较普通的电能表有较大提高,在胜利油田河口采油厂进行了试验,效果较好.     

抽油机平衡度实时测量技术

抽油机平衡度的好坏直接影响抽油机的寿命和电机的耗电量。准确地测量出抽油机的平衡度,及时调节抽油机的平衡,对抽油机安全生产、节能降耗有重要意义。提出一种基于示功仪和电能表的抽油机平衡度实时测量技术,该技术利用电能表实时采集抽油机的功率曲线,示功仪测量抽油机的冲次,采用GPRS无线传输,后台接收数据计算并分析平衡度,克服了电流法测量平衡度误差大的缺点,能够达到实时、准确监测抽油机的平衡状态的目的。该技术在胜利油田河口采油厂进行试验,取得了较好的效果。     

基于改进滑模观测器的永磁同步电机无位置传感器I／F起动方法

针对传统的永磁同步电机无位置传感器开环起动过程中存在启动电流大、功率因数小、抗负载扰动能力弱的问题,提出了一种基于改进滑模观测器的无位置传感器电流闭环I/F起动策略。起动加速阶段,在电枢绕组中产生幅值固定、频率逐渐增大的旋转电流矢量,使转子加速起动。当转速达到设定值时,检测指令位置角与用改进滑模观测器估算的转子位置角之间的偏差角,当该偏差角低于设定的阈值时,立刻切换至基于改进滑模观测器的无位置传感器电流解耦控制阶段。仿真和实验结果表明,采用所提起动策略后,起动电流可控,切换时刻的电流、转矩平稳无冲击。实验结果也验证了该起动策略能有效避免过流的产生,具有良好的动态性能和一定的抗负载扰动能力。