基于直接转矩控制的单逆变器多机驱动系统

在矢量控制和直接转矩控制原理分析的基础上,详细阐述了直接转矩控制在计算简化性上的优势。同时,结合矢量控制单逆变器多机驱动系统中的平均理论,提出了一种就直接转矩控制的单逆变器多机驱动系统。最终通过仿真证明了在单逆变器多机驱动系统下,直接转矩控制不仅算法简单,而且可实现与矢量控制相媲美的调速性能。

单逆变器驱动的多相电机串联系统综述

为了实现同一逆变器(VSI)供电的多电机独立运行的问题,近年来提出了一种新颖的基于广义零序谐波分量的多相电机串联系统。文章对这种新型的单逆变器驱动多相多电机串联系统的发展需求、工作原理、国内外研究概况等方面进行了详细地阐述,深入地分析了这种驱动系统的优缺点,总结了需要深入研究的关键技术。

基于数据驱动的牵引逆变器电压传感器间歇性故障诊断方法

由于间歇性故障具有随机性与不可预测性,传统的故障诊断方法难以适用于间歇性故障的诊断。为了提高牵引逆变系统的可靠性,文中提出一种针对直流侧电压传感器间歇性故障的智能诊断方法。首先,结合非线性自回归动态网络结构与极限学习机快速挖掘历史数据与异步电机定子电流之间的非线性映射关系,得到牵引电机定子电流预测器;随后,设计滑动时间窗口构建电流残差,检测间歇性故障的出现与消失时间,以此获取表征间歇性故障严重程度的评价指标。所提方法基于快速控制原型实验平台完成实验验证,结果表明,电流预测器对负载突变、速度突变等动态工况具有良好鲁棒性,提出的诊断方法可分别在0.65、0.9 ms内完成间歇性故障出现时间与消失时间的检测,且可准确辨识传感器间歇性故障的早期、中期、晚期阶段,实现了传感器间歇性故障严重程度的评价。

新能源汽车电机驱动控制系统设计及仿真分析

本文主要探究了新能源汽车电机驱动控制系统的设计方案,并对电机转速进行了仿真实验。该系统使用STM32芯片,通过处理转子的位置、转速等信息,将设定转速与实际转速的偏差作为控制器的输入量,利用输出信号改变电机电压,进而实现对电机转速和转矩的控制,使实际转速实时跟踪设计转速。从仿真结果来看,实际转速与设计转速的误差维持在±5%以内,电机转速稳定,符合设计预期。

一种消除PWM逆变器驱动系统中电动机端轴电压和轴承电流的前馈有源滤波器

为抑制由PWM逆变器输出的共模电压而导致电机轴承的损坏,提出了前馈有源滤波器。滤波器包括无源共模电压检测网络,推挽电路以及四绕组共模变压器。滤波器输出与共模电压幅值相同极性相反的补偿电压,将其叠加到逆变器输出上,从而达到消除共模电压进而消除轴电压和轴承电流的目的。文中还给出了部分滤波器参数的确定方法。仿真和实验结果验证了该滤波器可以显著地抑制电机端共模电压,从而减小了变频器输出的负面影响如轴电压,轴承电流等, 延长了轴承的寿命,提高了PWM驱动系统的可靠性。

PWM逆变器-感应电机驱动系统中接地电流EMI问题的分析

在IGBTPWM逆变器—感应电机驱动系统中,IGBT的高速开关动作产生很高|dv/dt|和|di/dt|能够导致严重的电磁干扰(EMI)问题。研究表明不仅需要了解干扰的频谱, 而且也必须知道它们的时域波形才能全面刻画干扰的本质。如何准确描述并分析这种问题是复杂而困难的,该文应用系统函数的方法来描述这种EMI耦合通道的特征,并不需要对寄生电路进行复杂的参数提取,而且能准确预测了EMI的时域波形和频谱特性。接地电流脉冲峰值对应|dv/dt|的峰值。导通时,|dv/dt|基本不随着负载电流的变化而变化,而关断时,负载电流越小,|dv/dt|越小。由于|dv/dt|在开通时的值要比关断时大得多,因此接地电流EMI问题主要由IGBT的开通决定。系统函数的幅度频谱呈现带通特性。尽管逆变器工作时其拓扑结构发生变化,但是对描述耦合通道的系统函数的影响很小。当三相桥臂的两个IGBT同时开通或同时关断时,接地电流加倍。

逆变器驱动电机系统EMC模型建立及直流侧传导干扰研究

针对逆变器驱动电机系统建立了EMC(电磁兼容)模型,其中改进了三相异步电机的EMC模型,通过构建实验系统,对系统的直流侧传导干扰进行了测量,并采用Simulink工具对系统进行了时域传导干扰分析,仿真结果与实验吻合,结果显示主要传导干扰出现在逆变器载频的整数倍附近,在0～150kHz频段中随频率增加,传导干扰增大,其中共模传导干扰占主要成分.

基于扩张状态观测器的无速度传感器容错逆变器驱动永磁同步电机系统自抗扰模型预测转矩控制

针对三相四开关逆变器驱动永磁同步电机(PMSM)系统,基于扩张状态观测器(ESO)技术,提出了无速度传感器的自抗扰模型预测转矩控制(ADRMPTC)策略.建立了三相四开关逆变器驱动PMSM系统的数学模型;采用ESO技术构造了PMSM系统转速观测器,以实现对转速快速准确地实时估计;用自抗扰控制器(ADRC)作为系统的转速调节器,以提高系统的鲁棒性;利用模型预测转矩控制(MPTC)方法,以达到减小转矩和磁链脉动的目的.所设计基于ESO的无速度传感器ADRMPTC策略能够使三相四开关逆变器驱动的PMSM系统可靠稳定运行,达到满意的转矩和转速控制效果.与基于PI的MPTC策略相比,本文控制策略使PMSM系统不仅具有良好的动态性能,而且具有较强的抗负载干扰能力.仿真结果验证了所提方法的正确性和有效性.

基于纹波电流计算的面装式永磁同步电机驱动系统逆变器死区补偿

对于电压源型逆变器,由于其功率开关管寄生电容的存在,使逆变器开关周期内输出电压上升和下降不再是瞬时实现,而传统的死区补偿方法并未考虑寄生电容的影响,不仅导致死区补偿效果欠佳,而且存在电流过零点判断困难及易产生过补偿的技术不足。为此,论文首先分析计及开关管寄生电容的逆变器死区效应,然后,针对面装式永磁同步电机(SMPMSM)驱动系统,详细推导其逆变器输出纹波电流的计算公式,提出基于纹波电流计算的逆变器死区补偿方法,并通过基于不同死区补偿方法的SMPMSM驱动系统建模、仿真和实验,验证了所提出的死区补偿方法的技术优势。

PWM逆变器——磁阻同步电动机驱动系统运行稳定性的分析

研究了由ＰＷＭ逆变器供电的磁阻同步电动机的运行稳定性．导出了ｄｑ０坐标系中ＰＷＭ逆变器——磁阻电动机的小信号模型，以稳定度λ作为稳定性能的指标，应用Ｒｏｕｔｈ－Ｈｕｒｗｉｔｚ判据判定系统的稳定性，并分析了电机和系统参数对运行稳定性的影响，所得结论对变频磁阻电动机的设计具有参考价值．

基于双向准Z源逆变器的无刷直流电机驱动系统研究

针对农用电动运输车直流电源电压降落而导致的动力降低,以及车辆行驶工况复杂多变等问题,设计一种基于双向准Z源逆变器的无刷直流电机驱动系统。以STM32F103C8T6为控制器,完成驱动系统的硬件电路设计。通过直流母线方波升压和SVPWM控制策略,使无刷直流电机驱动系统具有ON-PWM斩波、准Z源方波升压、准Z源SVPWM三种驱动模式。最后搭建驱动系统的试验平台,取直流电源电压Udc=24 V,直通占空比D0=0.2,准Z源方波升压和准Z源SVPWM都将逆变桥的直流母线电压提升至40 V以上,有效解决直流电源电压降落的问题。驱动系统根据加速、爬坡、重载等具体工况快速、准确地切换工作模式,满足车辆的动力需求,提高车辆行驶的安全性和可靠性。

电力驱动系统逆变器实时仿真

介绍了采用实际控制器输出的PWM开关逻辑信号定义正、负半桥开关函数,建立逆变器的Simulink实时模型。该模型既可实现电力驱动实时仿真系统中逆变器与电机模型的解耦,又可以确定逆变器开关死区时间。还给出了基于dSPACE实时仿真环境的逆变器-异步电机实时仿真系统的实现方法,针对开关频率为1kHz的逆变器,采样周期为11μs的实时仿真与仿真步长为100ns的离线仿真的结果无明显差别。

用单驱动器启动PC机的汉字系统

在华光照排系统中,一般使用PC机装入汉字系统来作为录入机,进行前期的汉字文本输入。由于汉字系统的贮存空间较大,PC机又无硬盘,所以诵常将汉字系统分为2张360K软磁盘贮存,使用时装入PC机的A、B驱动器来启动汉字系统。因此,只有在录入机的A、B驱动器完好的情况下,汉字系统才能正常启动。 如果在工作中碰到有一只驱动器发生故障,或由于其它原因造成只有一只驱动器能正常工作的情况。

基于铅酸动力电池组供电的电压源型逆变器——牵引感应电机传动系统的稳定性研究(英文)

建立了铅酸动力蓄电池组供电的电压源逆变器—牵引感应电机驱动系统的周期系数线性模型,基于Lyapunov稳定性理论,分析了各恒速点的周期开关模式电气稳定性因素。仿真研究表明,铅酸动力蓄电池组的动态内阻变化对感应电机驱动系统的速度稳定区域变化影响显著,动态内阻越小越能够扩大系统速度稳定区域。感应电机的定子电阻增大有利于系统稳定性,转子电阻减小能够扩大系统速度稳定区域,励磁电感变化对系统稳定性影响很小,转差率越大系统稳定性越差。因此,合理选择设计感应电机驱动系统电气参数,能够扩大系统速度稳定区域,乃至整个速度范围保持稳定。这有助于在诸如电动车辆的工程应用中,避免电气传动系统振荡现象的发生。

无刷直流电动机无位置传感器驱动系统

介绍了无刷直流电机采用无位置传感器控制策略时转子位置检测的一种方法。该方法利用电机三相绕组端电压经逻辑运算处理后得到一系列逆变器触发信号 ,用简单的电子电路实现直流无刷电机无位置传感器的驱动控制。实验证明该方法是正确、有效的。

新能源车电机驱动系统的EMI协同分析

针对电动汽车内部的电机驱动系统存在的电磁干扰问题,文中建立了车辆电机驱动系统电磁干扰的预测模型。基于电磁兼容原理,分析了车内电机驱动系统模块的电磁干扰机理。构建了模块中引起干扰的IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistors)功率半导体器件模型,建模过程考虑了实际器件寄生参数的影响。利用复合建模方法建立了由驱动电机、逆变器以及电机控制系统组成的电机驱动系统模型,通过Simulink+Maxwell+Simplorer协同分析技术实现了电机驱动系统电磁干扰信号采集。仿真与实测数据的对比验证了文中方法的有效性,二者误差均未超过10 dB,并基于GB/T 18655-2018电磁兼容标准对结果超标的部分进行了优化整改。

多重逆变器供电感应电机驱动系统的快速响应及低畸变电流控制

本文叙述了在多重GTO逆变器中平衡两台逆变器的电流以及降低电机电流畸变的脉宽调制(PWM)方法,该多重GTO逆变器用于大容量交流调速驱动系统。一台由15kVA多重逆变器供电的11 kW的感应电机,其不平衡电流可减至电机额定电流的5％以内,电流波形亦可被调制得非常接近正常波。该多重逆变器中GTO的开关频率可降至单逆变器中GTO开关频率的1/4。 以该15 kVA多重逆变器为基础,研制出了2 750 kVA GTO逆变器驱动系统,并获得了优异的性能,其中包括交流电源中功率因数为1的运行、四象限平稳运行以及85 rad/s的快速响应等。这种快速响应是利用磁场定向控制及力矩与励磁电流解耦来达到的,并且直接控制三相交流电。

一种单驱动电源多电平电流型逆变器的研究

研究了一种单驱动电源多电平电流型逆变器(CSI)电路拓扑及其控制方法,其特点为所有开关管发射极共电位,用单个驱动电源驱动全部开关管,既能节省器件和成本,又能提高装置的可靠性。针对该电路拓扑的工作原理,这里引入多载波POD PWM技术,并给出了具体实现方法。最后,仿真和实验结果验证了此类电路拓扑的可行性和有效性。

无刷直流电动机驱动系统的新型逆变结构

提出了简化的无刷直流电动机驱动逆变结构。新方案中，使用的功率开关管和续流二极管的数目均比传统的桥式逆变结构减少一半，并具有无直通优点。分析了两相和三相的简化逆变电路，并给出了数字仿真和样机实验结果。

焊接逆变器驱动电路的单电源供电原理及参数综合

本文提供了一种用于焊接逆变器驱动电路的单电源供电原理，解决了逆变器驱动电路供电结构重复的问题。在提供原理的基础上，本文进一步给出了该电路应用的参数综合方法。