基于SABO算法的PMSM弱磁和MTPA控制方法

永磁同步电机因其结构紧凑、噪声较少、功耗较少、运行速度快、操作稳定,已被普遍采用。针对永磁同步电机弱磁控制过程中,转速环参数选取采用传统PI(proportional-integral)控制方法,依靠经验整定参数,外界抗干扰能力较差、难以保证在各运行区间具有优良性能等问题,提出了一种基于减法平均优化算法的永磁同步电机的弱磁和MTPA(maximum torque per ampere)控制的宽运行范围方法。将智能寻优算法、MTPA控制、弱磁控制三者相结合,利用减法平均优化算法优化PI控制器的参数,提高了系统的响应性能和抗干扰能力;工作电压未超过电压极限圆使用MTPA控制策略运行;工作电压超过电压极限圆利用电压闭环反馈,进行弱磁控制。使用MATLAB/Simulink构建的永磁同步电机弱磁控制仿真模拟,通过PI控制器和减法平均优化算法优化后的PI控制器性能对比,从仿真结果得到控制器方法的有效性。实验有效证明了该控制方法能够解决各种运行工况下控制器参数的优化整定问题,提高电机控制精度。

基于统一模型的谐波及无功电流检测

基于瞬时无功功率理论建立了谐波及无功电流检测系统闭环、开环的统一模型.将负载电流进行坐标变换,在旋转坐标系下经低通滤波得到基波有功电流,从负载电流中减掉基波有功电流获得谐波及无功电流.给出检测电路等效低通滤波器的优化设计方案,分析了等效滤波器的阶数、截止频率对检测系统动、静态特性的影响.结果表明,为了兼顾检测系统动、静态特性的要求,等效滤波器的截止频率应为10～40Hz;为了减小系统的复杂性,等效滤波器的阶数不宜高于三阶.通过电力有源滤波器的谐波及无功电流实时闭环检测系统的实验,结果表明该检测系统具有良好的动、静态响应.

基于SRM的矿用电机车调速系统转矩优化研究

针对传统基于开关磁阻电机的矿用电机车调速系统在应用过程中体现出来的转矩脉动大、转速响应慢等问题。提出了一种新型开关磁阻电机调速方法,该方法运用直接转矩控制对开关磁阻电机的转矩进行优化,采用了转矩磁链双闭环控制,实现开关磁阻电机调速系统的直接转矩控制。仿真结果表明,系统在运行过程中具有转矩脉动小、转速响应快的优点。

三相异步电动机节能优化控制器的设计

三相异步电动机是一种广泛使用的动力机械,每年消耗的电能占我国总发电量的50%以上。电机拖动应用领域中浪费现象比较普遍。本节能优化控制器的特色是在降压节能过程中即考虑降压范围又进一步找到电压和电流的最佳工作点,该方案用于对51 kW恒负载转矩准厚模块节能器的改造。具体介绍了该方案的节能原理,硬件结构和软件设计。

绕组反电势大小对双凸极永磁电动机运行的影响

绕组反电势是双凸极永磁电动机的重要参量之一。在电动机设计中,根据应用场合的指标要求对绕组反电势进行优化设计有助于电动机运行性能的提高。文中针对转子斜槽式12/8极双凸极永磁电动机,简析了应用单斩电流滞环控制的电机功率变换器的工作原理,阐述了反电势大小的变化对系统损耗、功率桥损耗分布及对电动机出力的影响,得出反电势大小的优化选择原则,并根据某航空用9kW电动机驱动系统的技术指标要求,给出电动机绕组的优化设计方案。绕组反电势优化前后的测试结果表明,反电势优化选取后,系统效率显著提高,运行性能明显改善,证明了文中分析及设计的正确性。

基于多目标优化的永磁同步电机容错控制研究

电机定子绕组匝间短路是最常见的一类故障形式,若不进行处理会逐渐发展为相间或相对地短路,从而导致电机损坏。为了保障电机的安全运行与故障下转矩输出质量,需要及时对故障电机进行有效的容错控制。首先,以永磁同步电机为研究对象,通过电机定子绕组匝间短路故障等效电路获得电机数学模型,并分析了d-q轴电流平面下的故障电机转矩、短路环流及绕组温升。然后,为实现对故障电机电流的准确预测,对电机定子绕组匝间短路故障等效电路进行合理电路变换,建立故障电机预测模型,进而提出了一种多目标优化预测容错控制策略。最后,搭建电机实验平台,对提出的容错控制策略进行实验验证,结果表明:该方法可有效抑制短路环流及绕组温升并降低故障电机的转矩脉动。

PMSM调速系统中最大转矩电流比控制方法的研究

针对一类永磁同步电动机(PMSM)d、q轴电感不相等的特性,根据PMSM在d-q坐标系下的基本方程,用极值原理建立了d、q轴电流与转矩的非线性方程组,推导出d、q轴电流与转矩的迭代表达式,实现了最大转矩电流比的控制方法,可显著地提高系统的动态性能。为便于工程应用,在最大转矩电流比控制的基础上,将转矩与d、q轴电流表达式线性化,采用优化方法,给出了最大转矩电流比控制的工程近似算法,非常接近最大转矩电流比控制的性能。仿真和实验结果表明了该方法的有效性和工程实用性。

基于WOA的飞机舵机电动加载系统双环复合控制研究

针对飞机舵机电动加载系统存在舵机与加载电机耦合所造成的多余力矩扰动问题,以无刷直流电机作为加载机构,构建系统数学模型,并提出一种基于鲸鱼优化算法(whale optimization algorithm,WOA)的内环电机速度控制、外环力矩控制的双环复合控制策略。在电机速度环控制中,结合Skew Tent混沌映射、动态搜索因子并改进适应度函数设计基于改进型WOA的零基准自抗扰控制器(active disturbance rejection control,ADRC),利用改进型WOA实现零基准ADRC的参数寻优;在力矩环控制中,设计带有补偿环节的重复PID控制器。仿真结果表明,改进型WOA具有良好的寻优能力,且基于此的双环复合控制策略能够有效提高系统跟踪能力并能明显抑制多余力矩。

SERVO GUIDE在EP20型全电伺服数控转塔冲床上的应用

对EP20型全电伺服数控转塔冲床作了介绍,该种机床是目前国内外最前沿产品,具有高效节能、噪声小等优点。在同等配置下如何提高机床的加工效率,对产品的市场占有率具有决定性作用。而提高数控机床各轴的响应速度,降低响应时间,对机床的效率提高有着重大影响。SERVO GUIDE伺服调整软件是FANUC 0I-PD数控系统提供的专用伺服调整软件。本文对该软件的运用进行了介绍,深入说明了其使用的理论基础。

限制输电网短路电流的措施研究

电力系统规模的不断扩大,系统的短路电流水平也随之逐步升高,对电力系统的安全可靠运行带来了隐患。总结国内外限制短路电流的各项措施,从网架优化的角度,提出电磁环网分片的原则及合理的网架结构构想,以国内发达地区典型电网北京电网为例,分析该地区电网分区分片的情况,为限制短路电流超标提供参考。