基于自抗扰控制器的永磁同步电机位置伺服系统

设计了一种新颖的基于自抗扰控制器的永磁同步电动机位置伺服系统。该系统通过跟踪-微分器为给定位置信号提供一个过渡过程,克服了系统响应速度和超调之间的矛盾,使得系统响应快且没有超调;通过扩展状态观测器将系统的负载、转动惯量和定子电阻等参数变化带来的扰动观测出来并加以补偿,提高了系统的抗干扰能力;通过非线性状态误差反馈律实现了“小误差大增益,大误差小增益”的非线性控制,提高了控制精度。仿真结果表明,该系统具有响应快、无超调、稳态精度高的特点,对负载、转动惯量和定子电阻的变化具有很强的鲁棒性。

异步电机直接转矩控制系统研究

在讨论直接转矩控制原理的基础上介绍了一种采用滞环模型切换的定子磁链计算方法 ,并分析了定子电阻变化对直接转矩控制的影响。实验结果表明 :采用上述控制策略的调速系统具有良好的静。

智能电机温升计算机监测系统的设计

作为一个重要的指标,电机温升对电机的安全运行和寿命长短会产生非常重要的影响,因此厂家经常会把电机温升测试作为电机出厂试验的重要组成部分。近几年来,随着电力电子技术的快速发展,智能电机也相继出现在各种生产实践中。而温升的在线监测,就成为保障智能电机安全稳定工作的重要手段。介绍了多种电机温升的测试方法,同时根据定子电阻与其自身温升的线性关系,重点研究用定子电阻在线监测方法实现对智能电机定子绕组平均温升的在线实时测试,并设计开发了基于数据采集卡的计算机自动化测试系统,详细讨论了系统的硬件组成和软件设计。

异步电机高精度控制及稳定性分析

采用一种新型高精度恒压频比控制,可在全速范围内补偿定子电阻压降,并根据负载变化补偿电机转速跌落,使电机在全速下输出较大转矩并能精确跟踪给定速度。创新性地在复频域中推导激磁电压与定子电压的数值关系,并在电机低速和高速运行下分析激磁电压矢量和定子电压矢量间的关系,得出当两者夹角大于90°时系统不稳定,同时计算出在全速范围内系统稳定时转差频率的取值范围。在复频域中画出激磁电压、激磁电流及转矩电流随转差频率变化的矢量轨迹和系统的稳定域。最后通过实验验证了电机输出转速的准确性和系统的稳定性。

基于定子串电阻的DFIG联合故障穿越方法研究

电网发生电压跌落故障时,双馈风机传统的控制策略无法提供动态电压支撑,若采用撬棒保护电路会使风机失去控制,影响电网的稳定运行。针对上述问题,提出了转子侧逆变器瞬态电压控制策略,以提供电网电压恢复能力,同时提供动态电压支撑;为抑制直流母线电压波动,以GSC输入功率与输出功率相平衡为出发点,提出GSC改进控制策略;在改进控制策略的基础上提出定子串电阻保护电路,分析定子串电阻电路的可行性及控制策略,最小化硬件电路对系统的负面影响。通过仿真表明:转子侧和网侧改进控制策略的有效性,结合定子串电阻电路可以实现电压跌落严重情况下的故障穿越。

定子双绕组感应发电机阻性负载与整流桥负载的仿真研究

通过仿真手段分别对带整流桥负载和变频交流阻性负载在空载和额定负载下控制绕组励磁变换器电流的变化规律进行对比研究。结果表明,在空载和额定负载以及给定的1:2.5的转速范围内,系统均能输出稳定的给定电压;电容滤波型的整流桥负载,在额定负载低速时和空载高速时呈现微弱的容性,而在最高速额定负载下,呈现的容性较强,整流桥负载的性质与负载大小和发电机转速均有关系。

异步电机直接转矩控制磁链模型切换的研究

在分析各种切换模型的基础上,针对实际应用的高低速模型切换存在的问题,提出了一种采用速度差对时间积分的模型切换方法。实验结果表明采用上述控制策略的调速系统具有良好的静、动态性能。

计及电阻温变的永磁同步电机深弱磁区极限转矩逼近方法研究

永磁同步电机(permanent magnet synchronous motor,PMSM)系统常围绕结构和尺寸优化等途径展开轻量化设计。基于扁线绕组工艺设计的轻型电机在高速大转矩典型工况下存在较大定子电阻,且随电机运行温度升高阻值变化幅度达30%以上,电机高转速运行时的转矩精准控制难度大大提高。而现有方法对电机系统轻量化设计与高速恒功率稳定输出间存在的矛盾关注甚少,亟需挖掘以新能源汽车为代表的高端装备轻量化电机系统在高转速区的极限转矩精准调控性能。首先,在弱磁控制基础上,聚焦于永磁同步电机的高速深弱磁工作区,提出计及电阻温变的极限转矩逼近方法;其次,基于含定子电阻信息的电压/电流方程约束,采用牛顿下山迭代法求解非线性方程,对高速大转矩工况即深弱磁区的最大转矩电压比(maximum torque-per-voltage,MTPV)电流运行轨迹重新规划;最后,以温度作为新增维度对该轨迹进行温度插值补偿,保证深弱磁区逼近电机极限转矩输出特性不受运行温度影响,所提方法控制下的转矩输出在电机传动系统台架实验中与工程标定的极限转矩误差在0.4%以内,验证其可行性。

基于转子串电阻的双馈风电机组的故障穿越方法研究

电网发生故障时,Crowbar保护电路的投入会将双馈风电机的转子侧变换器短路从而使其失去控制,而且变换器的传统控制方法会导致双馈风电机组的控制性能恶化。针对以上问题,本文在考虑定子励磁电流动态变化的基础上改进了变换器的控制策略,并与转子串电阻相互配合,实现了双馈风电机组的故障穿越方法。利用MATLAB/Simulink仿真平台进行了仿真实验,结果表明,改进的控制策略与转子串电阻相互配合能够协助双馈风电机组成功穿越电网的严重故障,有利于风电系统的稳定运行。

铜街子水电站机组定子测温电阻改造研究

笔者对铜街子水电站发电机组参数和定子测温的电阻概况进行介绍,分析定子测温电阻故障原因,然后提出针对铜街子水电站13F机组定子测温电阻的整改方案,并对该改造方案的改造效果进行科学的评估。改造后的相关数据表明:更换后的线圈测温的测点可以较好地反映相关定子线圈的温度变化情况。但是,定子铁芯的温度变化比较慢,只有在1/4负荷的时候能相对准确地反映相关温度变化。其他负荷情况下的温升差距比较大,主要是由于测温电阻安装在通风沟内,但是不影响实际的使用,有经验的人员能够根据自身经验判断定子铁芯的实际温度。测温电阻更换改造完毕后,机组温升和带固定负荷试验显示效果良好,能满足现场运行人员监控机组运行状况的要求。

大岗山水电站4F机组定子线棒击穿原因浅析

根据大岗山水电站4F机组在运行过程中由于测温电阻垫条烧损引起发电机定子接地,致使机组出口开关跳闸,机组被迫停机检修的具体情况,分别对1F、2F、3F机组定子线圈测温引线开展了逐项排查工作。虽然机组大部分定子线圈测温引线屏蔽层对地、主备电阻屏蔽层间绝缘良好,但也存在部分电阻屏蔽层接地、主备电阻屏蔽层短路等异常现象。通过采取有效的措施,对已损毁部件更换,对各薄弱部位进行可靠的绝缘处理,在运行过程中加强监视定子线圈测温故障,在发电机定子下线时对厂家供应的测温电阻垫条进行严格检查、测试和采取必要的措施,以防同类事故的再次发生。

水泥粉磨主电机启动瞬间故障的处理

水泥粉磨高压电机在启动瞬间出现高速频繁合闸现象,严重威胁其使用寿命。通过对电机启动时定子回路、转子回路中电流变化情况的监测,发现故障原因,针对下位梯形图程序中的不足给予完善。该故障在马达启动过程中应引起高度重视。