基于自适应零电压矢量三脉冲法的永磁同步电机带速重投策略

永磁同步电机运行过程中失电后,常因自身惯性或外界推动而处于高速旋转状态。若要带速重投,则需短时间内完成初始位置/转速观测。现有零电压矢量脉冲法的脉冲宽度和脉冲间隔不变,常使观测误差增大,严重时可能引起过电流。为此,研究一种自适应零电压矢量三脉冲法,可以根据零电压矢量脉冲所激励的电流矢量幅值自适应调节脉冲宽度,根据初始转速预估值自适应二次修正脉冲间隔,从而针对不同的电机参数或运行状态自动施加合理的零电压矢量脉冲。仿真结果表明,所研究的自适应零电压矢量三脉冲法脉冲宽度及脉冲间隔调节效果好,初始位置/转速观测和带速重投的可靠性高。

基于自适应零电压矢量双脉冲法的永磁同步电机带速重投策略

在某些特殊应用场合,永磁同步电机运行过程中可能发生断电,需要其在旋转状态下重新启动,即带速重投,准确的初始位置/转速观测是带速重投的基础。针对传统零电压矢量脉冲法在高转速下初始位置/转速观测时脉冲宽度和脉冲间隔无法自动调节的问题,研究零电压矢量脉宽和脉冲间隔自适应调节策略。通过比较实时监测的短路电流矢量幅值与所设置的临界值,进行零电压矢量脉冲宽度自适应调节;根据零电压矢量单脉冲法的转速预估结果,实现脉冲间隔自适应调节。实验结果表明,所研究的自适应零电压矢量双脉冲法能够针对不同的初始转速自适应确定合适的脉宽和脉冲间隔,有利于提高高转速下初始位置/转速观测和带速重投性能。

地铁牵引系统无速度传感器带速重投控制策略研究

文章研究了适用于地铁牵引系统的异步电机无速度传感器矢量控制方法,在闭环全阶转子磁链观测器基础上推导出转速自适应辨识算法,重点针对无速度传感器控制技术在工程实践应用中的难题—带速重投,提出了一种直流脉冲注入结合磁链锁相环以及零转矩修正的两段式带速重投策略。最后通过硬件在环仿真测试以及地面对拖试验证明该无速度传感器控制系统具有良好的动静态性能,并且可以在较小电流、转矩冲击下快速地完成带速重投过程。

永磁同步电机无位置传感器带速重投研究

带速重投是轨道牵引永磁同步电机无位置传感器控制系统的关键技术。当永磁同步电机运行在一定转速下,通过将三相逆变器所有下桥臂短路,根据短路电流可以获取电机的转速及转子位置信息。在此基础上,提出了一种带速重投时短路时间的选取方法,提高了电机在不同转速下转子位置估算的准确性,并分析了忽略电机电阻压降计算短路时交直轴电流响应对估计结果准确性的影响,实验结果验证了上述方法的有效性。

牵引电动机无速度传感器带速重投解决方案

为了解决无速度传感器交流牵引传动系统带速重投问题,在分析列车运行状态及牵引电机带速重投问题产生原因的基础上,提出了在列车正常运行中利用再生发电状态取代惰行工况的解决方案,并利用Matlab/Simulink仿真验证了该方法的有效性.以动车组CRH3和电力机车HXD3的参数为例,计算了该方案对列车速度和运行时分的影响.研究结果表明,相对于惰行过电分相,该方法对速度大于200 km/h的动车组造成的速度损失和时间损失均小于2%;对速度大于60 km/h的重载货运列车造成的速度损失和时间损失均小于7%.

真空干泵用屏蔽电机无速度传感器带速重投控制系统

针对真空干泵用屏蔽电机带速重投的工程问题,设计基于正弦脉宽调制(SPWM)的调制波模拟器和无速度传感器带速重投系统。该系统将定子绕组空间划分为6p(p为极对数)个扇区,提出利用标准化后的三相定子残压计算扇区内平均转速的方法,同时对电机定子坐标系进行修正,使定子电流空间矢量轨迹接近于理想圆形,抑制重投时电流冲击、转矩脉动和转速波动。设计调制波模拟器,与变频器内部的调制波模块协同完成电机预重投及重投过程。通过模型仿真和22k W罗茨真空干泵机组实验,验证了该定子坐标系修正法及扇区内转速估算法在泵类工程中具有较好的适用性,预重投阶段的转速稳定时间控制在0.6s以内,重投阶段的冲击电流平均减小51.27%。

感应电机无速度传感器控制带速重投研究

介绍电力牵引传动中速度传感器在工程应用中存在故障率高的问题,分析了无速度传感器控制带来的诸多优点。推导了感应电机在Γ型等效电路基础上的无速度传感器转速估计方法。针对无速度传感器控制在电力牵引中实际应用的关键技术——感应电机带速重投控制进行了深入研究,并对不同情况下的带速重投控制给出了解决方法。

基于积分滑模的感应电机无速度传感器带速重投控制策略

轨道交通车辆在过分相或无电区过程中将逆变器脉冲封锁,车辆进入惰行工况,惰行结束后再次起动逆变器进行牵引电机的带速重投。在采用无速度传感器控制时,由于重投时刻电机的实际速度未知,带速重投成为需要解决的关键问题。本文提出一种基于积分滑模的感应电机无速度传感器带速重投控制策略。建立基于转子反电动势的非线性系统模型,设计积分滑模控制策略,准确估算电机在重投时的初始转速,并采用合理的切换函数减小系统抖振。理论分析积分滑模控制的稳定性和对电机转子时间常数的鲁棒性。仿真和实验验证了该方法的有效性,并和原有的输入输出线性化方法进行对比,仿真和实验结果表明该方法在带速重投过程中具有更好的动态性能和良好的鲁棒性。

永磁同步电机无速度传感器及带速重投控制

永磁同步电机(PMSM)具有功率和转矩密度高等特点,已广泛应用于大功率、重负载等变频驱动领域,其中无速度传感器矢量控制和带速重投控制技术为重要部分。为此介绍一种基于反电动势锁相环控制的转子位置和转速估算方法及定子电压前馈控制策略,实现了PMSM无速度传感器矢量控制及带速重投控制。实验结果验证了该估算方法和控制策略的正确性和有效性,为PMSM的传动应用领域提供技术保障。

适用于高速永磁同步电机的带速重投策略

为提高永磁同步电机(PMSM)高速运行时转子速度和转子位置辨识精度,减小重投时电流冲击,此处提出了一种改进短路电流法。该方法在电机惰性运行工况下,逆变器下桥臂注入3次零电压矢量,合理设置注入脉冲间隔,采样电机三相定子电流。根据两次短路电流矢量相角变化,推测第3次短路电流矢量相角的所有可能,将测量所得到的第3次短路电流矢量相角与推测结果对比,获得电流矢量在第2,3次零电压矢量间隔期间的真实旋转角度和旋转方向,计算得到电机转速和转子位置。最后,在4.8 kW PMSM实验平台进行实验,实验结果验证了该方法的有效性。

永磁同步电机高速带速重投冲击抑制研究

本文针对永磁同步电机高速运行区间带速重投过程中存在较大电流冲击的问题,从电机稳定性条件和脉冲构成两个方面阐述了引起电流冲击的根本原因,提出了通过d轴电流预给定和优化电压脉冲构成的方法,从理论上分析该方法的可行性和实现方式,并通过实验验证,证明了该方法的有效性。实验表明,本文提出的永磁同步电机高速下带速重投电流冲击抑制方法,可以有效的减小带速重投过程中的电流冲击,使电机快速进入稳定工作区域,并且易于实现,符合实际应用要求。

异步电机无速度传感器带速重投策略

在异步电机转速自适应全阶观测器无速度传感器控制方法的基础上,提出了一种基于波波夫稳定性理论的带速重投策略。该策略能够反映出转速估计值与实际值之间的误差关系,并通过自中心向两侧检索的方法使得转速估计值快速地向实际值收敛。采用了一种预励磁方案来达到减小带速重投过程中电流冲击的目的。仿真结果证明了所提策略的准确性和有效性。

感应电机无速度传感器控制带速重投方法研究

在一些特殊应用场合,在电力中断后旋转感应电机需要采取快速平滑重投方法继续投入运行。采用无速度传感器控制下带速重投时刻需要获取电机初始速度从而完成带速重投过程。为此,引入单电流闭环直流注入法快速获取感应电机的初始转速。分析了短时电力中断情况下旋转电机特性,建立了单电流闭环直流注入下旋转电机数学模型,分析了测量反馈电流频率估算电机转速的方法;同时研究了从单电流闭环直流注入切换到全阶转速估算的模式切换策略。最后,通过搭建仿真模型进行验证,仿真结果验证了基于单电流闭环直流注入带速重投方法的可行性。

真空泵用屏蔽电机无传感器残压重投控制策略

针对真空干泵机组故障、生产工艺需要等原因影响真空设备产线在线运行时间的问题,研究真空干泵用屏蔽式感应电机带速重投策略,寻求重投的有利时刻以保证带速重投的成功,对电机断电后的转速和定子失电残压特性展开研究。为此,根据屏蔽感应电机空间向量模型,建立基于电压电流混合磁链观测的无速度传感器估算模型、推导电机断电期间的转速估算方法以及定子失电残压解析式。通过重点研究定子残压和虚拟重投电压间幅值特性和相角特性,确定控制系统的首次重投点和其次重投点。以4 kW真空干泵用屏蔽感应电机机组为例,通过模型仿真和失电残压实验验证了该控制方法在泵类工程中有较好的适用性和准确性,重投阶段的转速稳定时间为0.5 s以内,重投阶段的冲击电流平均减小59.18%。

异步电机无速度传感器DTC系统带速重启动控制研究

异步电机无速度传感器直接转矩控制系统因其对电机参数依赖小,转矩动态响应快,已经被广泛研究,当逆变器交流侧瞬时断电,系统在重投入时,由于电机残压效应的存在,可能会产生比启动时更严重的冲击电流和转矩,导致励磁的失败,引起系统工作不稳定。需要研究减小重投时刻定子冲击电流的方法,文章基于此问题建立异步电机断电后残压模型,提出一种结合残余电压相位校正和电流滞环的混合重启动策略,冲击减小,确保重投运行的成功。

永磁同步电机无位置传感器控制及高速重投仿真研究

永磁同步电机(PMSM)在高速运转工况下被重新投入使用,是其在许多关键领域应用不可或缺的重要功能之一。在此工况下,由于电机转子的初始位置未知,会存在观测误差;如果控制不当,将出现电流冲击现象或者引发过流故障。为此,文章从工程实际出发,针对无位置传感器PMSM高速重投的全过程,提出了一种基于三段式控制模式的带速重投方法。其在初始投入时,采用电流幅值闭环型零电压矢量控制方法对电机电流进行闭环控制,以避免电流的突变;再通过合理的切换策略,将控制方式自然过渡到基于d-q轴电流闭环的矢量控制,并采用虚拟电阻法以提升转子位置观测的精度,使电机平稳地进入正常控制模式。对内置式PMSM的带速重投全过程进行了数值仿真,结果显示,在重投的全过程中,PMSM电流无冲击现象发生,转速和位置角估算没有突变,转子位置角的观测方法、控制策略和调制策略均实现了平滑切换,电机被稳定地牵引到正常运行工况,验证了所提方法的可行性和有效性。

兆瓦级高压电励磁同步电机无速度传感器矢量控制应用研究

介绍了兆瓦级高压电励磁同步电机应用工况及特点,采用一种基于电励磁同步电机定子磁链模型的速度估计方法,实现了高压电励磁同步电机无速度传感器矢量控制及带速重投。详细介绍了电励磁同步电机的定子磁链模型,构建了基于模型参考自适应的速度估计模型,实现了电励磁同步电机转速估计。在转子磁场定向控制基础上,提出了基于电压外环的d轴电流控制方法和基于功率因数闭环的转子励磁电流控制方法,实现了同步电机转子磁场定向控制方法在大功率场合及高压变频器领域的应用实践。并提出一种基于同步机反电动势的转速追踪方法,实现了同步电机矢量控制下的带速重投。最后通过仿真和实际应用研究,验证了方法的可行性和有效性,对相关领域具有很高的参考和借鉴价值。

轨道交通异步牵引电机无速度传感器矢量控制技术分析

介绍适用于轨道交通的异步牵引电机无速度传感器矢量控制方法。分别从控制原理、不同调制模式的切换、基波电流提取、带速重投以及黏着控制方面对轨道交通中列车异步牵引电机的矢量控制原理进行说明。着重阐述如何根据异步牵引电机数学模型采用全阶磁链观测器观测出异步牵引电机的转子磁链,利用转速估计计算,实现异步牵引电机无速度传感器的转速估计。仿真和实验结果表明,该方法可以实现转速的快速和准确估计,系统具有良好的动静态性能。