抑制PMSM周期性转矩脉动的迭代学习方法

为了抑制永磁同步电机高性能伺服应用中的低速转矩脉动,在探讨转矩脉动传统抑制方法的基础上,分析并指出主要成分的周期特性,提出永磁同步电机恒压频比控制中通过迭代学习控制抑制周期性转矩脉动的方法,通过在线学习补偿电机控制电压来抑制转矩脉动,设计了控制器并作了收敛性分析。仿真结果表明:迭代学习快速收敛,可有效减小转矩脉动,转矩纹波系数由初始时刻的11.2%减小为3.1%。该方法对原系统改动量小,结构与算法实现简单,不依赖于系统的先验知识和系统参数,鲁棒性强。

采用矩阵式变换器的双馈变速风力发电系统

根据变速风力发电原理,结合矩阵式变换器和直接转矩控制的优点,建立了基于矩阵式变换器的双馈异步发电机直接转矩控制系统。为实现矩阵式变换器输入侧功率因数为1,并使输入电流和输出电压呈现正弦波,以电磁转矩、转子磁链、矩阵式变换器输入侧电压和电流相位角的正弦值的平均值为控制量,得到矩阵式变换器的开关选择表和直接转矩控制算法。仿真结果表明,系统具有良好的调速性能,在高低速情况下都能跟随风速变化,迅速调节双馈异步发电机转速;转子磁链观测准确,能够跟随给定值;系统方案正确有效,具有较强的鲁棒性。

基于对称电压矢量组的直接转矩控制

提出了一种新型的直接转矩控制策略和定子磁链观测误差校验方法。通过分析SPWM的特点,设计出基于对称电压矢量组的调制方法,并探讨了采用此方法时三相桥式电压型逆变器的电压输出能力。该调制方法获得方向任意且大小可控的等效电压矢量,以此控制定子磁链的幅值和旋转速度,从而达到对输出电磁转矩的有效控制,并获得恒定的器件开关频率。利用电压矢量组所具有的对称性,对积分获得的交流电动机磁链幅值和位置角的误差进行校正。该方法可以明显减少感应电动机定子磁链、电磁转矩和电流的波动,而转矩的快速响应仍能保持。具有鲁棒性强、开关频率恒定的优点。仿真结果验证了该方法的有效性。

无刷双馈风力发电机的变速恒频最大功率跟踪

针对风力发电用变速恒频无刷双馈发电机系统,提出采用直接转矩控制方法,通过控制无刷双馈发电机的转矩和功率因数来调节其有功功率,采用最大功率因数原则设定控制绕组的磁链给定,以提高发电效率,改善电能质量,且在估计转矩时使功率绕组侧输出电压在并网前满足并网条件,以同时实现最大功率跟踪控制和变速恒频运行。此外,为了改善无刷双馈发电机直接转矩控制系统的低频性能,采用模型参考自适应辨识技术来设计控制绕组的磁链观测器,以控制绕组的电流作为比较信号,同时考虑控制绕组的电阻变化对磁链观测的影响,并利用Lyapunov稳定性定理来推导自适应率。最后通过仿真分析和实验研究验证了所提出控制方案的正确性和可行性。

变速恒频无刷双馈风力发电机的直接转矩控制

针对变速恒频无刷双馈风力发电系统,分析无刷双馈发电机的最大吸收功率与转速之间的关系,提出采用直接转矩控制方法,通过控制发电机转矩和功率因数来调节其有功功率,进而实现最大风能捕获,提高发电效率。此外,还针对无刷双馈发电机内部磁场关系复杂的特点,提出一种新型的速度观测方法,以两相静止坐标系作为参考坐标系,通过估算转子磁链同步旋转速度和转差速度来估测发电机转速,进而实现无速度传感器控制,以提高系统可靠性。由仿真结果可以看出,通过快速调节发电机转矩可以有效获得最大吸收功率,所设计的速度观测器也能快速准确地估算出发电机转速。

一种改进的直接转矩控制电压矢量调制方法

设计了一种新型的直接转矩控制矢量调制方法,通过简单可靠的算法得到任意方向与大小的等效电压矢量,并获得恒定的器件开关频率。该方法无需进行极坐标变换,运算量小,是一种快速准确的控制手段。仿真结果表明,在稳态和瞬态条件下都能良好工作。

转矩脉动最小化的直接转矩控制系统

直接转矩控制的优点是响应迅速,所以广泛应用于需要转矩快速响应的场合,同时它也存在很多缺点:开关频率不能保持恒定、低速区转矩脉动较大等。本文提出一种恒定开关频率控制电压矢量来减少直接转矩控制中转矩脉动的新方法,该方案采用对转矩脉动进行最小化控制的思想,计算量少,容易实现。通过Matlab/Simulik对系统进行构建并仿真,得出相应的定子磁链、转矩、仿真波形,验证了该方案有效性。

风电系统中双馈电机直接转矩控制系统的研究

针对直接转矩控制技术在双馈风力发电机中的应用。采用近似圆形磁链的空间电压矢量的的选择方案,有效地减小了转矩的脉动及电流谐波的含量。采用施密特三点式转矩调节器来取代传统的两点式转矩调节器,细化转矩的偏差分析。运用MAT-LAB/simulink仿真软件在电网电压恒定时、电网电压发生突变时两种情况对整个系统进行了仿真分析。仿真结果验证了控制方案调速性能比较理想,转矩脉动较小等优点,从而保证了整个风力发电系统更有效地利用风能。

变频调速三相异步电动机恒转矩及恒功率特性的控制

阐述变频调速三相异步电动机在低频 (f<5 0Hz)时的恒转矩特性及高频 (f>5 0Hz)

基于恒定频率转矩控制器的感应电机直接转矩控制

为了解决传统直接转矩控制中开关频率变化大和转矩脉动高的缺点,提出了一种恒定频率转矩控制器(CFTC)。该方法是将转矩误差与两个幅值相同、相位互差180°的三角波比较,取代传统的滞环比较器,并对所提出的控制器进行建模和线性化。仿真结果表明所提出的CFTC能够保持开关频率恒定,并且在低速下动态响应好,控制精确性更高,输出转矩得到有效降低且更加平滑。

一种改进的PMSM模型预测直接转矩控制方法

针对永磁同步电机直接转矩控制转矩和磁链脉动大、开关频率不恒定的问题,对转矩脉动和开关频率不恒定原因进行分析,结合占空比和SVPWM调制思想,提出了一种新型PWM调制的永磁同步电机模型预测直接转矩控制。采用代价函数代替传统直接转矩控制的电压矢量选择表,根据转矩和磁链的综合误差确定所选有效电压矢量以及占空比,将选择的有效电压矢量和零电压矢量按空间电压矢量合成顺序产生使开关频率恒定的PWM。另外,考虑到采样和控制的延时,对转矩和磁链进行多步预测,提前一个控制周期计算并输出所需要的PWM波。仿真和实验结果表明,基于新型PWM调制的PMSM模型预测直接转矩控制方法能够使逆变器开关频率恒定,降低相电流的谐波含量,进而有效抑制转矩和磁链脉动,提高了DTC的转矩控制精度。

基于恒定开关频率的内置式永磁同步电机直接转矩控制方法

针对常规直接转矩控制方法存在开关频率不恒定和转矩脉动较大的问题,采用了一种基于恒定开关频率的内置式永磁同步电机直接转矩控制方法,该方法由一个PI调节器和一个三角波载波器组成,通过比较PI转矩调节器的输出与固定频率载波信号,实现了逆变器开关频率恒定,从而使电机的转矩脉动明显降低并改善了电流波形畸变;并对所提出的转矩调节器提供了详细的数学建模过程和小信号稳定性分析。仿真结果表明该算法在保持快速动态响应的前提下,可有效改善内置式永磁同步电机直接转矩控制系统的稳定运行特性,同时开关频率几乎处于恒定状态。

超低速升降作业远程监控系统

本文介绍了采用变频调节技术改变定量泵的输出流量,从而改变定量马达在恒转矩特性下的输出转速,以实现在远程监控环境下的超低速无级升降作业.

基于恒定开关频率的12区段DTC系统的研究

传统的直接转矩控制方法将磁链控制为六边形或是6区间圆形,转矩的控制使用一个滞环比较器,这种方法会造成开关频率变化、转矩脉动过大。为解决这些问题,在传统直接转矩控制的基础上介绍一种改进方法,将传统6区间圆形磁链细分为12区间,并使用一种恒定开关频率控制器以取代转矩滞环比较器,来解决传统6区间磁链以及转矩滞环比较器存在的缺陷。仿真结果表明,该方法能保持开关频率恒定,并能有效地减小转矩脉动。

一种利用转矩观测矫正异步电机转子磁场定向的方法

异步电机矢量控制的性能易受电机参数变化的影响。该文针对转子时间常数变化的情况,提出一种基于转矩观测的磁场定向矫正方法。利用定向控制偏差时转矩在dq坐标系和αβ坐标系上的观测差异,通过PI调节器直接补偿转差角频率。文中还详细分析了由转子时间常数引起dq轴电流的耦合性,及定向偏差对转子磁链、转矩观测的影响。由于该方法直接观测定子磁链,不涉及难以准确辨识的转子电阻参数,因此可以有效地保证矫正的精度。该方法结构简单、易于工程实现。仿真和实验验证了该算法的有效性。

矿井提升机调速系统预测转矩控制研究

结合数字处理系统的离散化特点,推导出矿井提升机调速系统的转矩及磁链预测方程,并详细地分析了造成转矩脉动过大现象的原因。根据转矩和磁链误差查询离线开关表(LUT)获得有效电压矢量后,采用零矢量注入的方式对有效电压矢量的幅值进行修正,各矢量作用时间以下一采样点转矩脉动预测值最优为控制指标。搭建了基于"DSP+FPGA"的实验样机平台对上述PTC方法进行验证,结果表明控制方法能够有效地减小DTC系统低速段的转矩脉动,并获得恒定的开关频率,改善了传统矿井提升机DTC系统的控制性能。

矢量控制异步电机参数敏感性仿真研究

在异步电机控制性能优化问题的研究中,瞬时转子磁链位置的准确定向是矢量控制成功的关键技术,而磁场定向依赖于电机参数,尤其是转子时间常数,但转子时间常数极易随环境和电动机运行工况发生变化。对影响转子时间常数的因素及变化方式进行了详细的理论分析和数学推导。不仅综合了温度和磁场饱和度的影响,而且考虑了通常被忽略但对系统性能影响很大的铁损因素,因此转子时间常数还依赖于转差频率。通过MATLAB软件进行仿真,得到了转子时间常数不准确时系统稳态及动态性能的变化规律。仿真结果可为异步电机矢量控制系统优化设计及参数辨识提供依据和参考。

胶带输送机多点电机变频调速同步驱动系统

通过对洗煤厂胶带输送机大容量单点驱动系统的分析，针对系统存在的问题提出了改进的系统结构及控制方案，该方案可以降低输送带的最大张力值，达到较好的控制效果，并取得较明显的经济效益。

ACS800变频器在牵引机控制系统上的应用

针对铝挤压机型材出料速度不稳的情况,在后部处理牵引设备中采用ABB公司ACS800变频器,通过使用其宏程序——恒转矩控制(T-CTRL)功能,达到牵引机平稳牵料,提高制品合格率且安全控制的目的。本文还介绍了相关传动系统参数的设定。

风电机组变增益组合控制技术研究

以捕获最大风力发电机组功率为目的,提出了变增益分段组合控制策略。该控制策略通过分析变速恒频风电机组主要采用的两种变速变距控制方法,根据功率-转速曲线,提出了变增益式分段组合控制策略,将变速恒频风电机组发电运行分成3个区域:低于切入风速,高于切入风速低于额定风速和高于额定风速,针对每个区域分别采用不同的变增益组合控制方法和实现方式;并通过Bladed软件仿真验证了组合控制策略的可行性,在不同运行区域控制结果能够满足控制策略的要求。