LCI驱动同步电机调速系统中转矩脉动的工程计算方法研究

LCI(Load Commutated Inverter)驱动的同步电机调速系统在大容量的调速场合仍有着广泛的应用,而谐波电流引起的脉动转矩是这类系统中不可忽视的一个问题。在计算脉动转矩时,传统的时域方法存在着计算速度慢,收敛困难,不易得到转矩的频谱分布等缺点。本文提出一种计算LCI驱动同步电机调速系统脉动转矩的工程方法,从频域的角度出发,应用开关函数调制理论建立了晶闸管三相桥及整个六脉波LCI驱动同步电机调速系统的数学模型。基于该模型可以求得系统中各次电流谐波的精确值,进而可以求出电磁转矩及其频谱分布。针对一般的调速系统,对上述模型进行了简化,保证了系统精度,并提高了运算速度。计算结果证明该方法与传统时域方法相比,具有很高的精度,并可以大大提高计算速度。

高线精轧机LCI变频传动系统稳定运行研究

河北钢铁股份有限公司承德分公司二高线精轧机组同步电机即采用LCI传动,主电机为双绕组同步电机,功率为5500 kW。自2017年起,LCI装置不定期出现过流故障,严重影响了二高线产线的正常生产,急需找出过流原因并采取针对性措施。为查找过流原因,从工艺、机械、电气检测元器件、电机、接地、外网电压波动几个方面着手,采用排除法逐步确定故障原因。

笼型转子永磁同步电机VSI/LCI组合供电软启动技术研究

为解决笼形转子永磁同步电机直接起动存在的问题,应用电压源逆变器和负载换流逆变器组合供电实现其软启动。应用霍耳元件检测转子粗略位置,通过一阶算法估算转子精确位置,实现低速电压源逆变器矢量控制启动,之后依靠负载换流逆变器完成启动过程。构建了仿真模型,仿真结果表明系统具有启动转矩大、转矩和转速波动小等优点,是以较低成本解决笼形转子永磁同步电机软启动问题的有效方案。

串并联谐振晶闸管中频电源的负载充磁启动方法研究

提出与研究了具有串并联谐振负载的晶闸管中频电源的一种新启动方法——负载充磁启动 .该方法利用简单的辅助充磁电路 ,在启动时使负载槽路建立磁化能量 12 LI20 ,补充启动时电路的能量损失 ;在充磁电容器建立电能 18CU2d,保证充磁晶闸管和逆变桥主晶闸管之间的可靠换流 ,从而建立可靠的负载换流条件 .文章建立了该方法工作过程的数学模型 ,完成了理论分析 ,得出了相应的设计公式 .仿真验证了该方法的正确性 。

晶闸管中频电源负载充磁启动方法的研究

提出了晶闸管中频电源的一种新启动方法———负载充磁启动 ,建立了该方法工作过程的数学模型 ,完成了理论分析 ,得出了相应的设计公式。仿真验证了该方法的正确性 ,表明该方法具有很强的启动能力和适应性 ,适用于串并联负载谐振逆变器。该方法简单。

谐振直流环节逆变器和负载自适应换流控制

为实现一种结构简单、高效、低电压应力的软开关逆变器,该文提出一种新型谐振直流环节三相逆变器和负载自适应换流控制。其换流回路避免了2个大的分裂电解质电容,并且无耦合电感,可简化电路的分析与计算。通过换流开关控制换流电路,使逆变器的主开关管能完成零电压零电流开通和准零电压关断,换流开关能完成准零电流开通和准零电压关断。另外,与定时间控制相比,负载自适应控制可动态调节每个开关周期内换流开关管的开关时间,可以提高效率和直流母线电压利用率。逆变器主开关管和换流开关管具有相同且固定的开关频率,主开关管和换流开关管电压应力均等于逆变器的输入直流电压。对逆变器的负载自适应控制、软开关谐振过程进行研究,分析逆变器谐振参数的设计方法,设计10kW实验样机并完成实验验证。

中高压变频器的分类和比较

对几种常见的中高压变频器进行了分析比较,对不同电路结构的中高压变频器的可靠性、冗余设计、谐波含量及 d u/d t 等指标进行了深入的讨论,并对中高压变频器的选型原则提出了一些看法。

LLC负载超高频谐振逆变器并联特性研究

针对LLC负载1 MHz超高频感应加热电压型谐振逆变器并联运行中,串联不同电感时逆变器的工作特性进行了理论分析,探究逆变器换流角度以及LLC品质因数的变化,对逆变器输出电压存在差异时换流角度的变化进行了研究。得出1 MHz的电压型谐振逆变器在存在电感差异、电压差异时换流角度是较小的,可以保证逆变器工作在小感性换流状态。最后通过MATLAB/Simulink仿真实验验证了理论分析的正确性,并对仿真结果进行了综合分析。

基于数字信号处理器实现负载换流的直流无刷电动机驱动系统

研究了运用数字信号处理器(TMS320F240)实现负载换流的无刷直流电动机驱动系统。无刷电动机由于其独特性,使得电流型驱动控制系统的运行比较可靠。整个主电路是根据交直交电流型变频器(负载换流逆变器)来实现的。整流是通过单相全控晶闸管电路来实现的,逆变同样是由晶闸管组成的三相全桥逆变电路来完成对电机的驱动,可大大降低系统的成本。实验过程中,系统的控制策略在TMS320F240中得到了较好的实现,并且电机的动、静态运行性能较理想。

负载换流逆变器驱动同步电机能量回馈的研究

提出了一种基于锁相环的调节整流角与调节励磁相结合的控制方法,实现了负载换流逆变器驱动同步电机的回馈制动运行。首先分析了负载换流逆变器驱动同步电机回馈制动的运行状态,说明了逆变角调节在控制回馈制动时产生的问题,提出通过整流角和励磁电流控制实现回馈制动的方法。最后对提出的方法进行了仿真和实验验证,结果证明该方法具有可行性。

负载换流逆变器驱动电励磁同步电机无速度传感器模型预测控制方法

负载换流逆变器(LCI)驱动电励磁同步电机控制系统广泛应用于中高压场合,在应对干扰和负载变化上,较大的系统惯性系数和较低的开关频率导致其动态响应性能欠佳。该文提出一种基于LCI驱动电励磁同步电机的无速度传感器模型预测控制方法。首先根据LCI的数学模型建立预测状态方程,同时给出合适的代价函数和约束条件;然后分析负载换相模式下的控制矢量模型,给出速度观测器的设计方法和参数选择依据,并针对负载变化对速度观测产生的影响进行分析和补偿。同时该观测器还能够同时实现逆变桥输入电压和端电压相位的观测;最后,通过3.75kW的LCI驱动电励磁同步电机实验平台对提出的无速度传感器模型预测控制方法进行实验验证。结果表明所提出的控制方法能够有效提升系统的动态响应性能,所设计的观测器具有可行性,速度观测结果在额定阶跃负载下误差小于13°。

负载换相逆变器驱动电励磁同步电机静止及低速转子位置检测方法

在负载换相逆变器(LCI)驱动电励磁同步电机控制系统中,由于LCI无法产生频率合适的高频信号,传统的高频信号注入转子位置检测方法无法实现。本文提出一种基于励磁谐波的静止及低速转子位置检测方法。首先针对该方法给出详细的公式推导和理论分析,并对信号处理算法进行简化。然后从励磁电流中选取一个频率合适的谐波分量替代高频注入信号,并给出相应的励磁控制策略。为了降低信号处理中简化算法所带来的检测误差,设计满足算法要求的带通滤波器,并对其引起的检测误差进行补偿。最后,通过15kW的LCI驱动电励磁同步电机实验平台对提出的基于励磁谐波的静止及低速转子位置检测方法进行实验验证。结果表明,所提出的转子位置检测方法在电机静止到20%同步转速之间可以有效地实现转子位置检测,在10%同步转速以下具有较好的检测精度。

负载换相变频软启的电气原理

文中主要介绍了同步电机负载换相变频软启系统的电气原理。描述了同步电机的一般模型,分析了断续换流和负载换相的实现方法,以及如何从断续换流向负载换相过渡。

全电力船舶的电力推进系统建模与仿真

本文介绍了全电力船舶的典型推进系统并给出了仿真结果。由于模型的复杂性,仿真计算的工程量非常巨大。因此设计了一个可供替代的简化仿真系统。从船舶网络的角度来看,简化系统的仿真结果和实际模型的结果十分接近。

两种大型电动机起动方案比选

介绍了负载换相型变频器起动大电机和多功率单元串联变频器起动大电机两种方案,并从系统结构、技术特点、功效、对电网的影响,经济性及应用性等多角度,结合石化行业工程上的实际应用,对比两方案,得出综合性的结论。

电流型交直交变频六相同步电动机的电磁设计

提供了电流型交直交变频器供电的六相凸极同步电动机电磁设计的计算方法,同时对此电机换相特性、功率因数特性、谐波损耗、功率流程和效率进行了详细的计算与分析。