基于电压功率角前馈的永磁同步电机单位功率因数控制策略研究

传统的基于电压矢量定向的单位功率因数控制策略仅适用于永磁同步电机(permanentmagnetsynchronousmachine,PMSM)/变流器系统交流侧接入电网、频率相对固定条件下的应用,而适用于变频控制的策略存在系统参数依赖性强的问题。该文从PMSM/变流器系统变速、变频发电运行的实际需求出发,在分析系统单位功率因数发电运行状态下的电流、电压特性基础上,提出一种不依赖于电机及变流器参数的单位功率因数电流控制策略,所提方案基于电压功率角前馈思想,通过对内功率因数角的预测来实现对PMSM/整流器系统单位功率因数运行的控制。在实验室搭建策略仿真以及系统性能测试小功率实验台,进行策略仿真和实验验证工作。在此基础上,将所提控制策略在工程项目中进行实际应用,完成额定功率380kW的"交–直–交"级联系统满功率工况实验,并对系统进行13h不间断运行耐久性考核。实验室研究及工程应用结果表明:所提出的单位功率因数电流控制策略不依赖于系统的参数,在不影响直流电压控制精度的前提下,可以满足PMSM/整流器系统变频变速运行工况下的单位功率因数控制需求,系统具有良好的动静态性能。

并列式混合励磁磁通切换电机直流发电系统功率角线性控制策略

研究并实现了并列式混合励磁磁通切换电机直流发电系统。所提并列式混合励磁磁通切换电机拓扑在实现优良的磁场调节能力和故障灭磁能力的同时,避免了永磁体的短路和退磁。针对传统"调磁调压"控制策略动态能力差、电流谐波大以及直接转矩控制静态性能一般的不足,提出了功率角线性控制算法。该算法通过建立转矩与功率角的直接线性关系,在无电枢电流闭环环节的条件下,实现对功率角的直接线性调节,同时研究了能提高恒功率区域转矩输出能力的励磁电流调节方法。搭建了并列式混合励磁磁通切换电机直流发电系统实验平台,进行对比实验。实验结果表明,与直接转矩控制算法相比,采用功率角线性控制算法后电机转矩脉动、磁链纹波以及电流谐波含量均减小了,且采用该控制方法后,电机的动态性能良好。

基于动子附加绕组的隐极式永磁直线同步电动机的功率角测量

针对隐极式永磁直线同步电动机凸极效应不明显(Ld≈Lq)的特点,提出了基于动子附加高频绕组的隐极式永磁直线同步电动机的功率角测量新方法。在对永磁直线同步电动机基本结构和工作原理分析基础上,推导出了该电机的功率角与动子位置角的关系方程,建立了基于动子附加高频绕组的动子位置角测量数学公式。实验表明,该方法能实现包括零速在内全速度范围内永磁直线同步电动机功率角的测量,具有结构简单、价格低廉、使用方便、响应速度快、测量精度高等优点,特别适宜于由三相交流永磁直线同步电动机驱动的长行程伺服系统或运输系统。

基于DSP的永磁直线电机无传感器功率角测量

建立了永磁直线同步电动机无传感器功率角测量数学解析方程,该方程通过在单相电枢绕组上施加高频电压,根据电机的凸极效应、动子位置、高频电流三者之间的关系,求取电机的功率角。设计了基于TMS320F2812处理器为核心的功率角检测系统。侧重介绍了永磁同步直线电机功率角测量的基本原理、高频电流信号幅值的获取方法、高频信号发生器的设计、耦合电容器和电压电流互感器的选型、高频带通滤波器的设计、A/D转换模块与DSP的接线以及实验分析。实验表明,该方法实时性好,且精度满足要求。

基于DSP的永磁直线同步电动机无传感器功率角测量

推导了永磁直线同步电动机(PMLSM)的功率角与动子位置角的关系方程,建立了高频激励下的PMLSM的高频电流-电枢电感-动子位置角之间的解析方程,设计了以TMS320F2812为核心的动子位置与功率角检测装置。该装置包括高频信号发生器的设计,耦合电容器和电压电流互感器选型,带通滤波单元设计,A/D转换模块的选择及其与数字信号处理器(DSP)的接线,高频电压信号注入方式与信号获取接线等内容。试验表明,该方法实时性好,且精度满足要求。

永磁同步电动机参数测量与功率角计算方法

为测量和分析永磁同步电动机的直、交轴电抗参数,对其空载实验和负载实验进行了分析讨论。介绍了一种结合空载实验的简化负载实验,提出了功率角计算方法,得到了直、交轴电抗值。对其使用条件进行了阐述,并进行了实验和参数误差分析。

基于TWACS技术的配电网电力线路功率角的测量

在电力线双向工频通信系统(TWACS)的基础上提出了一种新型功率角测量方法,在变电所内通过所用变压器二次侧的人为短路在电压过零点附近进行电压畸变信号的调制,同时利用该畸变信号在传输过程中几乎无时延的特点,在低压用户端对其进行时频分析,根据其能量参数的时间分布情况来获得工频通信系统首末端的电压过零点时差,最后结合变压器的连接组别来得到线路功率角。实际算例表明,该方法操作简单,测量精度能够满足配电网稳定性监测的要求。

基于单相高频电压法的永磁直线电机的功率角测量

为了解决低速和零速时永磁直线电机功率角的测量以及消除采用机械型传感器带来的安全、可靠性方面的问题,提出了基于单相高频电压注入法的永磁直线同步电动机功率角测量方法。在永磁直线同步电动机单相绕组中持续注入高频电压信号,通过检测得到高频电流信号,进而利用半周积分算法得到该电流的幅值,并利用永磁直线同步电动机的电流-电感-功率角之间的解析方程,获取电机的功率角。实验表明,该方法可靠性高、实用性强,且精度能够满足要求,适用于包括零速在内的永磁直线电机功率角的测量。

基于LED半功率角的IRT-N三角阵列研究

在可见光通信(VLC)室内定位领域中,LED半功率角辐射范围内信号强度大,运用测距算法时定位误差小。为了提高室内LED半功率角的辐射范围,并消除其辐射"盲区",提出了一种基于LED半功率角的IRT-N三角阵列,该阵列通过利用地面上的LED半功率角圆形辐射范围相切,将LED组合排列成等腰直角三角形。相较于传统斯派罗法则构建的方形阵列,IRT-N三角阵列将地面接收信号强度和接收功率高于平均值的辐射面积分别提高了25.75%和16.45%。该阵列构建复杂度低、半功率角辐射范围广,更适宜在VLC室内定位领域中推广应用。

直接测量功率角的同步发电机的励磁保护研究

在分析现有励磁保护所存在的问题的基础上,提出了直接测量功率角(δ)的励磁保护方式,增加了机组的稳定性控制功能;并通过动态数值仿真计算,证明此方式有很好的保护与控制功能。

同步电动机功率角矢量控制策略的探讨

本文对同步电动机功率角矢量控制策略原理进行了探讨,并进行了仿真。该策略适用于控制精度要求不太高的同步电动机的控制系统,具有较高的性能价格比。

基于LED半功率角的VLC混合室内定位算法研究

提出一种基于LED半功率角的VLC混合室内定位算法,该算法结合LED半功率角特点,在LED半功率角覆盖范围内时,光信号强度大、信道条件好,信号受到的路径损耗影响小,使用半功率角RSS算法进行定位;在LED半功率角覆盖范围外时,光信号强度小、信道条件差,提出到达角差值算法进行定位,该算法受光信号强度值大小的影响小,且只需2个LE D信源可实现室内三维空间定位。最后,使用Matlab仿真,并利用卡尔曼滤波消除算法定位误差,将定位误差减小到2 cm。基于LED半功率角的VLC混合室内定位算法复杂度低、定位精度高,且实现简单。

三相同步发电机电枢反应电动势E_a与内功率角Ψ关系的研究

讨论三相同步发电机电枢反应电势Ea 与内功率角Ψ的关系 ,研究了当内功率角Ψ变化时 ,三相同步发电机电枢反应电势Ea 的最大值和最小值 ,并绘出了Ea 随Ψ变化的曲线 .说明电枢反应的性质取决于电枢磁动势 Fa 与励磁磁动势 Ff 的空间相对位置 ,而这一相对位置仅与空载电动势 E0 和负载电流 In

同步电机电枢电阻对功率角特性的影响

对同步电机功率角特性的讨论一般不考虑电枢电阻的影响．作者在考虑电枢电阻的情况下，导出了输出功率及电磁功率的表达式，并讨论了电枢电阻对功率角特性的影响．

同步发电机功率角与电磁功率的关系

阐述了发电机功率角的重要性,同时也给出了同步发电机电磁功率与功率角的相互关系(功角特性),并分析了功率角与极限电磁功率之间的关系对同步发电机稳定运行的影响。

隐极同步发电机功率角的计算

文章基于隐极同步发电机的基本参数(发电机直轴电抗Xd、额定电压UN、额定电流IN)及发电机运行点的各值(发电机有功P、无功Q、出口电压U),结合电机学的基本原理,推算出同步发电机每个运行点的功率角θ。

同步电机电枢电阻对功率角特性的影响

在考虑电枢电阻的情况下，导出了输出功率及电磁功率的表达式，并讨论了电枢电阻对功率角特性的影响。

水轮发电机稳态功率角测量——(兼多功能数字测量)

一、前言 发电机功角特性是机组稳定运行的重要特性,为了稳定运行,必须有一定的功率储备。发电机的功率角反映了它的功率储备能力,水轮发电机额定运行点的储备系数为“2”左右,相应的额定功率角在20°～30°之间。