交交变频调速系统中变周期均值采样的研究应用

针对交交变频调速系统中电压、电流纹波含量较大且纹波周期时变,无法直接反馈于调速控制系统的问题,提出一种变周期均值采样算法。首先,该算法以实时交交变频功率器件触发脉冲的间隔时间作为均值周期,对电压、电流实际值进行均值计算。其次,根据电压、电流实时频率及均值周期计算该均值周期所带来的相位滞后角度。最后,按照相位滞后角度进行滞后补偿及插补运算,得到更理想的电压、电流反馈值,用于调速控制系统。相较于一般的均值采样,该算法更适合交交变频纹波周期时变的情况,并能消除采样滞后,提升调速系统控制性能及稳定性。

交交变频器-同步电动机系统等效电路模型及电流调节器设计

在分析同步电动机交交变频调速系统运行的基础上,提出了把同步电动机的d、q 轴各变量分解为低频分量(含非周期分量)和高频分量分别加以处理,忽略转子回路对高频分量的电阻以及阻尼绕组对低频分量作用的分析方法。进而建立了适合于稳态和似稳态分析的同步电动机等效电路模型;应用该模型,文中提出了设计调速系统电流控制器的新方法。运行试验及仿真结果表明所建立的等效电路模型是正确的,所提出的调节器设计方法是有效的。

交交变频同步电机矢量控制系统供电电网谐波分析

交交变频同步电机矢量控制系统供电电网的谐波比较复杂。在前人研究的基础上，针对交交变频同步电机矢量控制系统供电电网的谐波状况，进行了全面分析。首先给出该系统电网电流的谐波分析，进而研究谐波随交交变频器工作状态而变化的规律，并阐明谐波变化的原因。然后，针对某钢厂轧钢机主传动交交变频同步电机矢量控制系统，给出稳态运行过程中，电网电流谐波变化规律。对于动态运行过程中的谐波分析，提出适用的理论和计算方法，并对典型轧钢动态过程中谐波的状况进行分析。同时，进行大量的仿真计算。仿真软件平台为“通用电力电子电机系统可控可视仿真软件包２．０［１］。仿真计算中的参数、变量均采用标幺值。

一种新的交交变频器仿真建模方法

以余弦交截法的触发机理为依据,确定了6脉冲单相交交变频器中各晶闸管触发时刻的准确逻辑关系。在此基础上,编制了基于SimulinkS-function的仿真程序,应用该程序对6脉冲单相交交变频器的输出谐波电压进行了仿真分析,分析结果与理论计算结果吻合良好,证明了所建模型的正确性。交交变频器模型的正确性是对交交变频调速系统进行深入分析的必备条件。

交交变频同步电动机调速系统谐波转矩分析

从三相交交变频器输出谐波电压入手,分析推导了交交变频同步电动机调速系统输出谐波转矩的解析计算公式.通过一个具体算例,计算得到了其主要次谐波的频谱.理论计算结果得到了仿真计算的验证,二者均正确地反映了转矩谐波的变化规律.

基于DSP的单相无环流交交变频控制系统研制

介绍了单相无环流交交变频控制系统设计的控制原理及DSP控制系统硬、软件的具体设计,在搭建的主回路平台上,并给出了整体调试结果。在DSP控制系统的驱动控制下,单相交交变频器能输出频率为0～20Hz电流和电压波形,电流无环流死区时间为0.8ms。调试结果显示,所研制的DSP单相交交变频数字控制系统具有较高的控制精度和实时性,为下阶段研究三相控制系统打了下很好的基础。

应用于配电网三端柔性互联的三角形交交变换器

针对配电网三端柔性互联,提出了一种三端口三角形交交变换器。首先,介绍了三端口三角形交交变换器的电路拓扑,其与三端口背靠背模块化多电平换流器相比桥臂数量减少了一半。然后,分析了三端口三角形交交变换器的工作原理,建立其数学模型,并采用相量图法研究其运行特性。之后,结合柔性多状态开关的应用需求设计了控制策略,利用第3个桥臂的电流调节特性,在满足输出馈线功率需求的基础上,实现了2条输入馈线上的功率灵活分配。最后,采用仿真验证了所提出的三端口三角形交交变换器拓扑和数学模型的正确性及其控制策略的有效性。

基于双变量的交交变频器实时变频策略的研究

在双变量控制原理的基础上,对传统余弦交截法进行线性化近似改造,以直线方程代替三角方程,不仅可以改善输出波形的对称度,减少输出电压的谐波,而且能够在线计算晶闸管触发时刻,同时能够实时连续改变参考电压的幅值和频率,达到实时连续变频的控制效果.最后,利用Matlab/Simulink建立交流调速系统仿真模型,并在基于STM32F103ZE的实验平台上进行实验,得到较为理想的输出电压电流波形.仿真和实验结果证明,该方法可以实现交交变频器实时变频的控制效果.

基于六脉波交交变频的分频启动方法研究

在分析六脉波交交变频的基础上及根据软启动中的电压双斜坡启动原理,提出了一种基于六脉波交交变频的分频启动方法。该方法根据交交变频原理和晶闸管触发规律,在电动机启动时,直接在电动机定子侧加电动机启动所需最小转矩所对应的电压值,然后逐级增加变频输出电压值,直至最终所需电压。仿真结果表明,通过合理选择变频输出电压的大小,调节每个等级电压作用的时间,能够有效控制电动机分频启动过程中定子电流的大小,获得良好的转矩变化曲线,改善电动机启动性能。

交交变频用6相变压器的Matlab辅助设计

为满足双变量交交变频调速系统改造要求,设计制作了一台6相输出的三绕组变压器。建立了仿真模型分析调速系统对该变压器的特殊要求,编制了Matlab程序计算和优化变压器设计参数,利用Matlab软件处理变压器实验数据并和设计参数进行对比。在此基础上提出了人-机结合的变压器自动化设计方法,该方法较好地结合了人工经验的灵活和程序计算的高效,能计算出更接近实际变压器运行情况的精确等值电路。最后给出了4 kV.A,380 V/220 V/220 V 6相变压器的设计结果和实验分析。

基于DSP的三相无环流交交变频控制系统研制

介绍了三相无环流交交变频控制系统设计的控制原理及其DSP控制系统硬件和软件的具体设计,并给出了在搭建的主回路平台上进行整体调试的结果。在其DSP控制系统的驱动控制下,三相交交变频器能输出频率为0～15Hz电流和电压波形,电流无环流死区时间为1.2ms,调试结果显示所研制的DSP三相交交变频数字控制系统具有较高的控制精度和实时性。

基于单相至三相交交变频的大功率绕线式异步电动机功率因数补偿

提出了一种大功率绕线式异步电动机的功率因数补偿方法,该方法是在电动机转子绕组上串联一电压源,它采用单相至三相交交变频实现.变频器元器件少,控制方式简单,且控制策略可确保晶闸管软开关安全换流.PSPICE仿真结果验证了变频器控制的正确性.同时在一台400kW的异步电动机上试验,电动机功率因数达到0.97,且对负载的扰动有较好的鲁棒性.

有环流交交变频传动系统的无功功率的研究

将传统的无功功率理论与瞬时无功功率理论作了对比。对有环流交交变频同步电机调速系统的无功功率进行了理论研究。并且提出了有效的检测方法。用于指导对交交变频系统的改造。

双变量交交变频双馈电动机功率因数控制研究

分析了双馈电动机的数学模型,推导出电动机定子侧电流与转子侧电流的关系;采用双变量交交变频器为双馈电动机提供变频励磁电源,并通过控制变频器输出电压的幅值、频率来控制转子侧电流;通过实验研究转子侧电流对双馈电动机定子侧功率因数的影响,得出可以通过控制转子侧电流来调节电动机功率因数的结论。

交交变频调速装置在热连轧机组主传动中的应用

以首钢2160热轧工程为背景,开发其主传动交交变频调速装置.阐述了数字控制的交交变频-同步电动机矢量控制系统构成及主回路的主要技术特点,重点研究了晶闸管触发和速度控制问题.开发了带负荷观测器的速度调节系统,解决了负载变化给系统带来的动态品质下降问题.研究结果已经用于现场,取得了速度控制静态精度优于0.01%,以及动态响应时间小于50ms的良好效果.

阻塞斩波三相交交变频电源的FPGA控制实现

变频技术是重要的节能技术,所以针对低频或转速不恒定的节能设备,提出了基于FPGA数字控制的三相交交直接变频电源技术。用VHDL语言对主控芯片FPGA编写程序,其输出的高频SPWM信号经驱动电路后作为电源和负载间开关MOSFET的控制信号。MOSFET周期性地部分阻塞电源不能达到负载来改变输出电压的频率,同时在放行的时区斩波来改变输出电压的幅值。基于Matlab仿真平台,对系统进行了建模和仿真,仿真结果验证了该技术的正确性。最后给出了频率为7.14 Hz和2.63 Hz的实验波形,实验结果证明了该技术的可行性。

交交无环流变频器─异步电机系统的牵引和再生控制

针对矿井提升机在减速段和爬行段的控制，分析了交交无环流变频器─异步电机系统的牵引、再生运行及其转换。给出了基于检测晶闸管端电压方法的负载电流过零检测电路，使变频器输出功率因数角随负载运行状态而改变，达到实时、可靠的控制目的，在大功率、低速可逆传动系统中有较好的应用前景。

交交变频2m防爆绞车电控装置的研究

文章在分析了 2m防爆绞车现状的基础上 ,阐明交交变频绞车电控装置的必要性。介绍了交交变频的工作原理 ,针对 2m防爆绞车的关键技术 ,提出将双变量控制理论用于电控装置中的方法 ,并将交交变频和调压调速相结合解决绞车全范围调速问题 ,从而实现了全开环、无环流、无死区的调速系统。同时 。

交交变频器-多相同步电动机稳态和似稳态等效电路模型

在分析交交变频器-多相同步电动机调速系统运行的基础上,提出将多相同步电动机的d、q轴变量分解为低频分量(含非周期分量)和高频分量分别加以处理,并忽略转子回路对高频分量的电阻和阻尼绕组对低频分量的作用的分析方法,建立了适合于交交变频器-多相同步电动机系统稳态和似稳态分析的等效电路模型。试验结果证明了该模型的正确性。

轧机交交变频主传动系统电流失控故障分析

针对某热带连轧机主传动出现电流失控的问题,分析了交交变频调速装置的电磁干扰因素及抗干扰措施,找到了产生误触发脉冲的干扰通道,通过改造原功率柜内的脉冲触发板,即在输出到零电流检测环节的脉冲通道中增加阻断电路,切断电磁干扰进入触发板的通道,解决了电流失控故障,提高了系统的稳定性。