基于双频信号注入法的船舶交流电网绝缘监测装置应用探析

为了解决船舶交流电网绝缘故障实时在线监测定位问题,提出了一种基于双频信号注入法的船舶交流电网绝缘监测装置设计方案。对双频信号注入法的工作原理进行研究,系统以STM32F103ZE芯片为控制核心,运用基2时间抽取1024点FFT实现注入低频信号的提取。明确了注入信号的频率选取原则,试验分析确定注入信号频率为15 Hz和5 Hz。经过实际运行测试与结果分析,基于双频信号注入法的船舶交流电网绝缘监测装置最大误差率不超过2%,完全满足对地绝缘电阻测量精度±5%的设计要求。试验结果验证了船舶交流电网绝缘监测装置的可靠性和有效性,所提出设计方案大大降低船员工作强度,提高了舰船电力系统的供电连续性和安全性。

基于信号注入法的可控硅投切电容式消弧线圈

提出了基于信号注入法的可控硅投切电容式消弧线圈设计方案。采用从消弧线圈的副边向电网注入变频电流信号,测量系统电容电流,利用可控硅投切电容实现自动调谐的方法。实际现场运行表明,该型消弧线圈具有调节速度快,补偿精度高,无谐波危害,且无机械动作可靠性高等特点。

基于脉冲信号注入法的小电流接地选线技术

针对小电流接地系统的单相接地故障,提出基于脉冲信号注入技术的选线新方法。该方法属于可控周期性脉冲响应法,是一种主动探测算法,不需进行故障相的判别即可实现自动选线。文章还讨论了脉冲信号参数的选定和响应信号的提取过程,用Matlab/Simulink作为仿真工具建立了模型,通过对不同条件下各种接地故障情况的仿真研究,验证了该方法的可行性和正确性。

基于改进信号注入法的配电网电容电流测量

在信号注入法的基础上,改进了测量配电网电容电流的方法,并给出了新方法的误差分析。改进后的测量方法综合了扫频法和分频法的特点,它从母线电压互感器二次侧开口三角端注入幅值相同、频率不同的电流信号,同时测量开口三角端的零序电压,根据系统反映到电压互感器二次侧的信息,通过关系方程来计算系统的对地电容电流。最后,通过理论分析和仿真对比实验验证,改进后的测量方法具有操作简单、测量精度高的特点,可以使配电网电容电流的测量更加准确、便捷。

基于信号注入法的电容电流测量仪研究

随着电缆在中压配电网的大量应用,系统电容电流水平不断增高。准确便捷地测量配电网系统对地电容电流成为该领域研究的热点。文章设计了一种基于信号注入法的电容电流测试仪,该测试仪采用直接数字频率合成(DDFS)技术产生变频电流信号,运用傅氏算法对中性点非直接接地系统的电容电流进行测量,具有较高的精度,使用方便、灵活。

高频信号注入法估计无刷直流电机转子位置的物理机理

高频信号注入法已被证明是正弦波永磁同步电机(PMSM)转子位置无传感器检测的一种行之有效的方法,但是该方法对无刷直流电机(BLDC)是否同样适用,迄今还没有清晰的答案。详细研究了BLDC在高频注入信号下的数学模型,探讨了BLDC对高频信号注入法的适用性。

基于脉振高频信号注入法的PMSM无传感器控制

为了克服机械式传感器给永磁同步电机调速系统带来的缺陷,深入研究了永磁同步电机脉振高频电压信号注入法的原理,采用PI控制算法对转子位置进行无偏估计,实现了永磁同步电机无传感器的矢量控制。在以TMS320LF2407A为控制核心的实验平台上进行了验证,结果表明脉振高频电压信号注入法切实可行,能够实现电机的正反转、加载等实验,具有良好的调速性能指标。

基于双信号注入法的配电网电容电流测量

介绍了一种向配电网母线电压互感器PT二次侧注入不同频率信号求得配电网接地电容的方法。通过测量PT低压侧电压的矢量参数,分析简化等值回路,利用矢量计算的方法列写求解方程组。通过此方法求得配电网的对地电容值,从而求出了配电网对地电容电流的大小。通过仿真分析,证明了该方法的正确性。最后将本方法置于工程实际,提出了工程实现中的误差优化措施。

无轴承同步磁阻电机高频信号注入法无位移传感器控制

为降低无轴承同步磁阻电机系统总成本,缩短电机轴向长度,需去除电机的转子位移传感器。本文提出了一种基于高频信号注入法的电机转子位移估算方法,通过在电机转矩绕组注入脉动高频电压信号,从悬浮绕组提取高频感应电流来估计转子位移,从而设计转子位移估算器,建立了电机的无位移传感器控制系统。仿真结果表明高频信号注入法能有效估计转子位移,可实现转矩扰动时全速范围内电机的稳定悬浮运行。

基于高频电压信号注入法的电梯门机无位置传感器控制策略

针对永磁同步电梯门机系统,本文结合永磁同步电机无位置传感器控制技术的最新研究成果,提出一种基于旋转高频电压信号注入法的无位置传感器控制策略,在分析旋转高频电压信号注入法估计转子位置原理的基础上,设计了归一化锁相环转子位置观测器,给出一种根据控制系统对转子位置观测器带宽的期望指标设计锁相环参数的方法,阐述了锁相环带宽与转速环带宽的匹配关系.最后在永磁同步电梯门机平台上进行了实验,验证了该控制策略的有效性和可行性.

基于改进信号注入法的同步电机初始位置检测

在电励磁同步电机控制系统中,转子初始位置角的检测对电机起动起到至关重要的作用,而传统电压积分法存在积分漂移等缺点。为了快速且精确地获得电励磁同步电机转子初始位置角,根据电励磁同步电机转子不对称的特点,采用转子高频信号注入法对电机转子初始位置角度进行检测。采用滑动傅里叶变化对高频信号注入法中提取位置信号的方法进行改进,并对带有转子初始位置检测的电励磁同步电机气隙磁链定向矢量控制系统的起动进行研究。结果表明,改进后的基于转子高频信号注入法的电励磁同步电机初始位置检测方法能够快速精确地获得转子初始位置,并且,电机在矢量控制系统中能够正常起动运行。

卡尔曼滤波器在高频信号注入法中的应用

高频信号注入法估计永磁同步电机转子位置的精度,依赖于高频电流信号的提取。卡尔曼滤波器是对付白噪声的有力工具,本文针对高频注入信号的特点,设计了卡尔曼滤波器,并进行了仿真和实验研究。结果表明,经过卡尔曼滤波器的处理,电流信号信噪比大大提高。

信号注入法在矿井电网绝缘参数测量中的研究

煤矿井下电网普遍采用中性点不接地工作方式,绝缘参数是决定矿井供电安全条件的重要参数。对电网的绝缘状态进行测量,有利于及时发现安全隐患,对电网的安全运行具有重大的意义。在现有绝缘参数测量方法的基础上,提出了一种改进的注入信号法测量绝缘参数的方法,该方法具有安全性好,操作简单,测量精度高的特点。

基于信号注入法的电网电容电流测量

介绍了一种由电网母线电压互感器二次侧注入不同频率的电流信号而求得电网对地电容的间接测量方法。通过测量二次侧电压和电流的幅值关系,求解出线路的对地电容值,进而计算出电网电容电流。并通过理论公式推导及仿真分析,证明了该方法的正确性。

信号注入法在中压电缆绝缘在线监测中的应用

为了提高电力系统运行的可靠性,实现电缆绝缘的在线监测以替代传统的停电定期检修是其发展的必然趋势。已有的在线监测方法都有一定的局限性,因此在已有研究的基础上提出结合信号注入法和介质损耗法的低频介损在线监测方法,并分别通过仿真和实验对其原理和效果进行了研究。仿真部分包括热老化和水树老化2种老化方式电缆绝缘的监测,以及考虑噪声、低频频率波动和谐波对仿真结果的影响。实验部分包括分别制作热老化和水树老化电缆样本,设计实验电路对仿真结果进行验证。最后通过样本微观测试,对实验原理进行机理分析。仿真和实验结果表明,对于不同类型的老化电缆,以及绝缘的不同故障,都可以通过注入低频信号响应的低频介损判断电缆老化程度。

采用滑动平均低通滤波的脉振高频信号注入法在表贴式永磁同步电机无位置传感器控制中的应用

分析了脉振高频信号注入法实现表贴式永磁同步电机无位置传感器控制的原理,针对注入的高频电压会使电流回路中出现相应的高频电流,而巴特沃斯低通滤波器不能完全滤除高频电流,导致电流调节器产生相应的响应从而削弱注入的高频电压的问题,提出了滑动平均低通滤波器,选择了合适的参数使该滤波器能完全滤除高频电流,最后,在基于TMS320F28335的电机驱动控制平台上,实现了一台表贴式永磁同步电机的无位置起动、低速运行和低速突加突卸负载,并验证了滑动平均低通滤波器对高频电流滤波有效性。

基于旋转高频信号注入法的内置式永磁同步电机低速段转子位置检测及其误差补偿

旋转高频信号注入法注入信号较为稳定,且位置估计过程不依赖电机参数,因而十分适用于内置式永磁同步电机(IPMSM)的零、低速转子位置检测。针对传统高频信号注入法无法辨别磁极的问题,用电压方波注入法检测磁极,结合有限元软件仿真,来合理选取方波电压幅值和时长,有效缩短了磁极判断耗时。分析了滤波器和信号离散化对位置估计精度的影响,提出在低速段可用线段拟合带通滤波器中心频率处的相频特性曲线,推导所需补偿角度与电机转速的关系。在理论分析的基础上,采用基于DSP28335的样机平台进行试验,结果表明磁极判断过程稳定,耗时较短,补偿后的位置估计值相比补偿前有明显改善,调速过程中系统动态性能良好。

电阻绝缘检测中低压脉冲信号注入法的算法改进

在有源式低压脉冲信号注入法的基础上,重新推导了计算电阻值的数学模型,并设计了一种运用该模型的有源式动力电池绝缘电阻监测系统,该系统可以有效地解决部分无源式和有源式绝缘检测法无法有效精确测量同时下降的正负端绝缘电阻与正负端单侧绝缘电阻的问题.此外,通过台架实验验证了该监测系统的有效性,在改进电动汽车动力电池监测系统方面具有一定的应用价值.

基于行波法和信号注入法的配电线路单相接地故障精确定位

基于行波法和脉冲信号注入法提出了10kV配电线路单相接地故障的综合定位方法:首先通过行波法来实施定位,检查故障详细的区段以及对应的距离,接着通过脉冲信号注入法对故障位置进行准确的定位。文章在综合定位法的基础上讨论了故障定位装置的软、硬件设计方案,该方法误差小,适用于配网线路单相接地故障的精确定位。

自寻优最大转矩电流比矢量控制连载之二:同步磁阻电机虚拟双极性信号注入法控制

最大转矩电流比(MTPA)控制可以有效提升同步磁阻电机(SynRM)的效率。虚拟信号注入法是近年来实现MTPA控制的研究热点之一,现有的虚拟单极性方波信号注入法仍存在一定稳态误差,并且存在无效计算时间。提出一种虚拟双极性方波信号注入法,在单极性方波的基础上增加负极性信号,填补了单极性方波的无效计算时间,消除了单极性方波注入法存在的稳态固有误差,实现精准MTPA控制。通过理论仿真和硬件实验,将虚拟双极性方波注入法与现有的虚拟单极性方波注入法进行比对,验证了该方法具有更高的稳态精度,且具有良好的动态性能,能够实现SynRM的高性能MTPA控制。