基于虚拟同步电机控制的电力电子变压器系统仿真与实验

本文提出了一种基于虚拟同步电机控制技术的电力电子变压器仿真系统,并针对其电压、功率的调控效果设计了仿真实验。该仿真系统由主电路和控制电路两大部分构成,使用高压和低压交流接口控制器。在构建仿真系统、设计仿真参数的基础上,分别开展了高压交流接口电压支撑仿真实验和频率支撑仿真实验,以及低压交流接口并联运行仿真实验。结果表明,本文设计的电力电子变压器仿真系统,在配电网电压幅值和频率波动时,可以快速完成调节,使电压幅值和频率重新回归正常;低压交流侧系统的有功和无功功率发生波动变化,会根据自身容量比例输出相应的功率,达到“功率均分”的效果,有助于保证配电网的稳定运行。

基于参数辨识的低速永磁同步电机MTPA控制策略

在永磁同步电机运行过程中,由于铁芯材料磁导率呈非线性变化而导致电感变化,继而在最大转矩电流控制比(MTPA)控制下出现固有的计算参数与实际参数不匹配现象,严重影响了电机的动态性能和运行工况下的稳定性。针对这一现象,该文采用高频注入原理,通过对高频注入产生的响应信号解调辨识得到实时的电感参数,然后令辨识得到的电感参数参与到MTPA计算中,保证了参数辨识的准确性和电机运行的稳定性,避免了最大转矩电流控制参数与电机不匹配导致的失控问题。最后,采用DSP LAUNCHXL-F28379D为控制核心的实验平台对所提方法进行了验证,实验结果表明该方法能够有效辨识电感参数并实现最大转矩电流控制。

基于单相锁相环无相移同步旋转滤波器的永磁同步电机无位置传感器控制

针对滑模观测器中观测值存在脉动误差及由前级低通滤波器带来的相位滞后,提出一种基于单相锁相环无相移同步旋转滤波结构.首先,基于电机数学模型建立滑模观测器,分析传统同步旋转滤波器产生相位滞后的原因;其次,省去前级低通滤波器,经过dq变换滤除反电动势中的高次谐波与抖振,采用旋转坐标系下的单相锁相环计算转子位置和转速;最后,搭建Matlab/Simulink仿真模型,建立永磁同步电机无位置传感器矢量控制实验平台,对传统同步旋转滤波器和基于单相锁相环无相移旋转滤波器分别进行性能比较.仿真和实验结果表明所提方法相较于传统同步旋转滤波结构,跟踪性能更好,观测精度更高.

基于旋转高频电压注入的六相串联三相永磁同步电机系统转子初始位置解耦观测

用一台逆变器驱动两台永磁同步电机串联系统,可以通过控制不同平面的电压矢量实现对两台电机的独立解耦控制。该文提出在一台六相逆变器的六相平面和三相平面下同时注入旋转高频电压信号,通过解调静止坐标系下电流响应的负序分量来分别获得两台电机的转子初始位置角。同时为了提高观测精度,利用解调电流响应中正序分量所获得的误差角对解耦获得的转子初始位置角进行补偿。此外,对于六相串联三相永磁同步电机(PMSM)系统,考虑到系统中两台电机的浅磁饱和特性,在极性判断中利用了与传统单台永磁同步电机相反的结果来进行判断。根据该文所设计的旋转高频电压注入法,可以实现两台电机转子初始位置解耦观测。六相PMSM和三相PMSM的估计误差绝对值的平均值分别为3.72°和1.81°。最后,实验验证了所提观测算法的有效性。

耐200℃高温永磁同步电机设计

航空、航天等领域和大型锅炉、深井勘探等高温环境对电机的耐高温性要求较高。由于霍尔传感器、光电传感器等位置反馈元件在高温下采集信号不稳定,以28 V、10000 r·min^(-1)的电机为例,采用新工艺提高电机主要发热元件电枢的耐高温性能,以耐高温旋转变压器作为位置反馈传感器,从而解决霍尔传感器高温不稳定的问题,并将电机的长时间工作温度提高到200℃。在常温条件下使用负载电机进行标定,在高温环境下使用2台耐高温电机进行对拖测试,通过电流和电机反电动势波形间接测试设计的耐高温电机的性能。

利用旋变软解码研究分析车用永磁同步电机定转子同心度

本文提出了一种新能源车用永磁同步电机定转子同心度的检测方法和检测原理,通过该方法可以检测永磁同步电机定转子的同心度偏差,同时还对检测原理进行了分析和研究。本文介绍的检查方法基于旋变软解码原理,能够精准测量电机定转子的同心度,并根据检测方法设计了实验平台和检测流程。试验台特别设计了电机控制器和电驱动系统,配备了实时测量和标定功能的软件应用界面,使得检测流程更为直观和高效。经过实验验证,该检测方案展示了高稳定性和可靠性,测量结果的误差范围小,证明了其精准度和实用性。

基于四线旋转变压器及AD2S1200的叉车线控转向永磁同步电机角度解码研究

基于四线式旋转变压器及AD2S1200芯片对叉车线控转向永磁同步电机的转子角度解码展开研究。设计功率放大电路对AD2S1200芯片输出的正弦波信号进行放大和滤波作为旋转变压器的正弦励磁信号,将旋转变压器输出单端包含角度信息的正、余弦信号经调制电路处理成AD2S1200需要的差模输入信号。通过Freescale DSP芯片MC56F8367经接口电路获取转换后的角度信息,利用一种数字滤波方法对角度信息进行处理,最终获得永磁同步电机转子位置角度。实验证明,解码角度准确、波形平滑、实时性好,能够满足叉车线控转向永磁同步电机控制需求。

新能源汽车电机旋转变压器结构、原理及检测

旋转变压器是新能源汽车驱动电机上的重要传感器。从普通变压器到旋转变压器、正余弦旋转变压器再到磁阻式旋转变压器,由浅入深探讨了新能源汽车电机磁阻式旋转变压器的演变过程,重点介绍其结构与工作原理,并以吉利EV450为例介绍其检测方法,以达到触类旁通的目的。

新型永磁同步电机控制用旋转变压器/数字转换器及其应用

介绍了一种用于永磁同步电机控制的转子位置检测方法。该方法采用了新型旋转变压器/数字转换器AD 2S1200,将旋转变压器输出的模拟信号转化为数字信号。分析了AD 2S1200的工作原理,给出了与TM S320LF2407A的通讯接口方法及程序示例。

新型永磁同步电机控制用旋转变压器/数字转换器及其应用

介绍一种用于永磁同步电机控制的转子位置检测方法。该方法采用新型旋转变压器/数字转换器AD2S1200,将旋转变压器输出的模拟信号转化为数字信号。分析了AD2S1200的工作原理,给出了同TMS320LF2407A的通讯接口方法及程序示例。

某纯电动汽车驱动电机旋转变压器故障分析与优化设计

新能源汽车市场已经成为中国汽车市场的重要组成部分,解决好新能源汽车安全问题,成为决定行业实现高质量发展的重要基础和前提。在纯电动汽车驱动电机系统中,旋转变压器用于检测驱动电机转子位置和速度,经常会受到电磁干扰、上电时序、接地回路和线束走线等影响,尤其是高压上电过程中,车辆的控制系统误判为电机故障,从而触发安全保护机制,导致车辆无法行驶。本文采用更改电机控制器主控板电源模块电阻的方法,对旋转变压器解码电路进行处理,更改后开关损耗降低和上电建立时间增加。经验证,此优化方案可解决上电过程中误报旋转变压器故障。

基于旋转变压器的永磁同步电机驱动技术研究

设计并实现了一种基于旋转变压器的永磁同步电机驱动系统。给出了系统的硬软件设计方案,重点介绍了旋转变压器 数字转换芯片AD2S80A及其相关参数的选择,并设计了它与电机专用芯片DSPTMS320F240的接口电路。实验结果表明,系统设计合理,旋转变压器和AD2S80A组成的数字位置检测电路正确可行。

用于同步电机无刷励磁的旋转变压器的设计与分析

提出了将旋转变压器运用到同步电机无刷励磁的方案,对旋转变压器的特点进行了研究,分析了旋转变压器的磁路和电路,给出了旋转变压器的设计方法。

基于旋转变压器的永磁同步电机转子位置检测电路设计

针对基于旋转变压器的永磁同步电动机转子位置检测进行研究。首先对永磁同步电动机矢量控制系统进行了简单分析,然后基于旋转变压器及解码芯片AU6802N1对电机转子位置检测的原理进行阐述,设计了相应的信号调理电路,并对其与TI公司数字信号处理器(DSP)的接口,以及DSP对位置和速度信号处理过程进行了详细分析,最后给出了实测位置相关信号。

基于双三相永磁同步电机的复用变压器的分析

为了降低车载充电系统的体积和成本,此处将双三相永磁同步电机复用为变压器,并研究了该复用变压器的性能。首先,通过有限元仿真分析了复用变压器的空载特性、传输功率和传输效率。其次,对复用变压器初、次级电流产生的转矩进行了分析。分析结果表明,转子位置影响复用变压器的磁路进而影响损耗的大小。提高电源频率能够降低损耗,提高复用变压器的传输效率。初、次级电流使电机产生了脉振的转矩,调整转子位置或提高电源频率能够有效地降低转矩,减小电机振动。最后,使用一台双三相永磁同步电机的复用变压器进行了实验验证。

基于旋转变压器的永磁同步电机高精度位置检测系统

介绍了一种用于永磁同步电机控制的转子位置检测方法,该方法采用新型旋转变压器/数字转换器(RDC) AD2S80A,将旋转变压器输出的模拟信号转化为数字信号。设计了AD2S80A外围电路,并将AD2S80A输出的并行数据转化为串行数据,给出了位置检测模块与TMS320LF2407A的SPI通讯方法和程序示例。

五相永磁同步电机的分数阶滑模模型预测转矩控制

为了提高五相永磁同步电机控制系统的性能,本文提出了适用于五相永磁同步电机谐波子空间的目标函数构造方法。采用有限集模型预测转矩控制策略,并基于分数阶滑模变结构理论提出了不确定非线性的分数阶速度控制器。仿真结果表明:该控制方法具有减小电机转矩、磁链脉动的效果,同时也提高了空子系统跟随精度;减小了速度超调和响应时间,提高系统稳定性。采用基于分数阶滑模控制的五相永磁同步电机的有限集模型预测转矩控制优化策略具有较强的负载鲁棒性,有良好的动态性能和静态性能,优化的控制系统提高了电机的输出性能和可靠性。

旋转变压器在永磁同步电机控制系统中的应用

设计了一种方便实用的旋转变压器与通用变频器的接口电路,并将该接口电路应用到低速小容量永磁同步电机的控制中。首先介绍了旋转变压器的工作原理,针对应用场合的特殊性提出了通用变频器的要求,然后详细介绍了基于AU6802N1接口电路的设计原理,并组建了基于该接口模块的控制系统。试验表明,该系统具有非常好的低速控制性能,易于实现产品的量产化。

永磁同步电机旋转变压器解码算法优化设计

针对旋转变压器解码电路误差对永磁同步电机(PMSM)转子位置检测精度的影响,深入分析了解码电路工作原理,基于角度/速度观测器,设计了一种高精度快响应的旋转变压器信号估算方法。电路采用低电压运放MCA33202对旋变输出正弦和余弦信号进行解码,基于解码后的估算角度构建了单位反馈闭环系统,优化了解码电路关键器件参数,提高了PMSM转子位置检测精度。通过1台2.5 kW高速PMSM验证了该算法的有效性和可行性。

地铁用多永磁同步电机旋转变压器解码系统研究

基于旋转变压器获得永磁同步电机转子位置是地铁永磁同步电机牵引系统的关键技术。在CORDIC算法基础上,克服传统旋转变压器解码系统中测量范围小的缺点,形成了覆盖360°范围的全硬件解码算法。利用旋转变压器输出数据的自身特点进行分类计算,并且将数据的位数由16位扩展至20位。应用该算法,提出了基于AD7606的多永磁同步电机旋转变压器解码系统。仿真结果显示,该系统可在短时间内以较高精度,同时完成对最多4台旋转变压器的解码操作。