基于真空永磁的变压器干式有载分接开关研究

变压器的输出电压由分接开关来控制,通过改变变压器绕组抽头与分接开关的连接来改变绕组的匝数比,实现对变压器输出电压的控制。在直流输电中,有载调压开关尺寸大、价格相对昂贵的特点限制了有载调压方式的应用。针对传统有载分接开关体积大、操作复杂的不足,采用永磁直动型真空有载开关能更好地减小体积并降低成本,且由于直流输电电压电流没有零点,所以相较于交流输电会产生更大的弧光反应。因此文章研制了一种干式真空永磁有载分接开关,实现了负载电流和级间环流全部在真空灭弧室内切换,有效避免了机构失调运行引起的分接间弧光短路事故,实现了对直流系统电压的分级调整与优化处理,减少了换流变压器侧电压变化对整个直流系统造成的不利影响,提高了直流输电系统的运行稳定性及经济效益。

基于分段弧形永磁同步电机的4m望远镜控制系统

为了满足4 m望远镜控制系统的驱动能力和跟踪精度要求,本文介绍了基于分段弧形永磁同步电机的望远镜伺服控制系统设计方法。首先,介绍了基于分段弧形永磁同步电机的控制系统组成;其次,给出了望远镜伺服系统的控制模型辨识方法;然后,为了实现望远镜大角度调转和小角度阶跃过程中,系统位置响应快速、无超调,设计了基于系统最大速度和加速度信息的位置指令整形算法;最后,介绍了望远镜控制系统的位置和速度控制策略,并进行了望远镜的跟踪控制实验。实验结果显示,当望远镜进行10°的大位置调转和0.2°的小位置阶跃时,伺服系统能够快速、无振荡地到达指定位置;望远镜在10 (°)/s速度和3 (°)/s^2加速度条件下的正弦引导误差最大值为2.636″,稳态误差RMS值为0.673″。实验结果表明,所设计的基于分段弧形永磁同步电机的伺服控制系统能够满足4 m望远镜驱动和跟踪精度的要求,为下一代大口径望远镜控制系统的设计提供了参考。

基于滑模观测器的PMSM变结构直接转矩控制

本文设计了一种新型控制系统,该控制系统由滑模观测器、基于Super-twisting算法的二阶滑模速度、磁链和转矩控制器组成。利用给定电流和实际电流间的误差来设计滑模观测器(SMO),通过反正切函数对转子位置进行估计。本文通过Matlab软件建立三相永磁同步电机矢量控制模型,将无传感器控制及二阶滑模控制模型引入进行仿真验证,电机的速度及转矩波形更加稳定,转子位置可以得到有效观测。结果表明此控制系统较传统控制系统得出的效果更加优越。

永磁同步电机伺服系统高精度自抗扰FCS-MPC

为了提高三相永磁同步电机伺服系统的控制精度,基于反双曲正弦函数的扩张状态观测器(ESO)技术,提出了一种有限状态控制集模型预测控制(FCS-MPC)策略。采用基于反双曲正弦函数的扩张状态观测器方法构造出自抗扰位置控制器,以提高伺服系统的控制精度和鲁棒性;利用ESO技术设计出PMSM伺服系统反电动势和不确定项观测器,以实现对反电动势项和系统不确定项进行快速准确的实时估计。与此同时,改进型的FCS-MPC策略,以达到减小电磁转矩脉动、减轻系统计算量和自抗扰观测器负担的目的。仿真结果表明,该控制策略具有较高的位置跟踪控制精度、良好的动态性能、较强的抗负载能力和鲁棒性。

电动汽车用直流接触器的设计

电动汽车用直流接触器的特点是工作电压高,比汽车电器常用的24 V要高出近20倍,当分断工作电压高出250 V的直流电路时,灭弧较困难。在分析传统产品触头系统发生接触故障和电磁机械系统发生动作故障的原因后,运用可靠性设计理念,降低触头系统工作时的失效率,提高电磁机械系统的动作与复位可靠性。最后提出了设计具有永久磁吹灭弧性能的主触头系统等重要零部件的设计要点,以期达到体积小、运行可靠性高的电动汽车用直流接触器需求。

基于滑模速度控制器的轴向磁通永磁弧形电机控制研究

针对轴向磁通永磁弧形电机在低转速下抗干扰能力弱、动态响应能力差的问题,采用滑模速度控制器代替传统PI速度控制器。首先建立轴向磁通永磁弧形电机的数学模型,然后搭建滑模速度控制器仿真模型,最后在Matlab/Simulink中对整个矢量控制系统进行仿真分析。结果表明,滑模速度控制器比传统PI速度控制器响应能力更快、抗干扰能力更强。