基于定子电压矢量定向的转矩提升方法研究

感应电动机定子电阻压降导致V/F控制系统低速时的输出转矩下降,严重影响了V/F控制系统的低速性能。在分析现有转矩提升方案的基础上,提出了一种新颖的转矩提升方法。通过基于定子电压矢量定向的旋转坐标变换,可以实现定子电流的解耦,从而方便地得到定子电阻压降补偿量。该方法只需知道定子电阻值,实现简单。实验结果表明:采用补偿方案后,电机起动性能良好,电机能在1 Hz满载平稳运行。实验结果验证了该转矩提升方案的有效性。

基于定子电压空间矢量感应电动机的转速控制

为了简化控制算法,进一步提高感应电动机转速控制系统的性能,在空间矢量理论的基础上,揭示了定子电压矢量对电动机转子磁场和电磁转矩的控制作用,提出以转差角频率调控定子电压矢量,并通过三相定子电压的SVPWM实现,以形成对转子磁链和电磁转矩的控制,达到快速控制电动机转速的原理、方法和系统。该方法避免了坐标变换,算法简单。通过仿真和实验可看出,由此原理构建的电动机转速控制系统具有良好的起动性能、调速性能、抗负载扰动性能及对电动机电阻值变化较好的鲁棒性。

基于定子电压定向矢量控制系统的改进研究

本文在风力机和双馈感应电机(DFIG)的基本原理的基础上,建立了风力机的数学模型和基于定子磁链定向的双馈风力发电机动态数学模型;针对传统的DFIG定子电压定向的矢量控制系统中PI控制器对于复杂系统其参数难以修正的问题,对传统的DFIG定子电压定向的矢量控制系统进行改进,加入模糊控制器,将模糊控制器与传统PI控制器相结合,用模糊控制器修正PI控制器的参数,缩短跟踪控制时间,控制风力发电系统的输出有功功率能够快速跟踪参考功率。仿真结果表明经改进的定子电压定向的矢量控制系统相较于传统的DFIG定子电压定向的矢量控制系统具有跟踪速度快、超调量小的优点,验证了控制系统的可行性。

定子电压定向矢量控制系统在泵站电动机上的研究

采用定子电压定向矢量控制策略在d-q坐标系中建立的数学模型,实现对双馈电机的转速和功率因数控制。并在泵站进行了实验运行。

一种新颖的感应电机V/F控制系统低速性能提升方法

针对感应电机V/F控制系统低速性能不理想的问题,该文提出了一种新颖的补偿方案,主要对死区效应和定子电阻压降进行补偿。该方案采用基于定子电压矢量定向的旋转坐标变换,能够方便地得到定子电阻压降补偿量,并能准确地判断电流方向,进行死区补偿。该方案仅需知道定子电阻值,实现简单。实验结果表明:采用补偿方案后,定子电流波形明显改善,电机能在1.5Hz满载平稳运行,且起动特性和动态性能良好。

空间电压矢量对感应电机软起动控制策略

以晶闸管软起动器-感应电动机系统为研究对象,根据空间电压矢量原理及其控制思想,提出一种提高感应电动机起动转矩的控制策略。对三相定子电压在晶闸管控制下的空间电压矢量变换,形成对转子磁链和电磁转矩的有效控制。该策略保持传统软起动器的主电路结构不变,通过建立基于αβ0坐标系降阶空间电压矢量导通瞬态数学模型,求解矢量电压作用下定子电流的拉氏变换解析并仿真分析,从而简易快速确定初始触发角。控制晶闸管的触发角,实现对空间矢量电压和零电压矢量的控制,以达到感应电机平稳加速起动的目的。该控制策略能有效提高感应电机起动转矩和降低起动电流,并通过系统仿真和试验给予验证。

双馈船舶混合轴带系统变速恒频装置研究

混合轴带系统通过与主轴连接的轴带电机利用主机功率储备裕量发电以提高能源利用效率,而且它也可作为辅助动力推进或独立推进,提高船舶的可靠性。双馈混合轴带系统因具有变速恒频装置容量小的优点,受到了广泛的关注。本文对双馈混合轴带系统变速恒频装置进行了开发和应用研究。首先利用Matlab/Simulink搭建了双馈混合轴带系统仿真模型,分析系统在各个工况下的运行状态,验证了矢量控制(定子电压定向)在双馈混合轴带系统上的可行性以及的主回路和系统参数设计合理性;然后根据仿真模型开发了一套7.5kW的变速恒频装置;最后,通过变速恒频装置控制双馈混合轴带系统四象限运行。仿真及实验结果都证明了它的有效性。本文的研究成果可应用于双馈混合轴带系统中,具有一定理论意义与工程价值。

HX_D3C型电力机车牵引电机转速传感器故障对主功率单元的影响

介绍了HXD3C型机车的特点及其在广州机务段的使用情况,对其C4修后的线上运行过程中频繁出现的与转速信号异常有关的CI惯性故障进行了归纳,针对此类故障,分析了HXD3C型机车牵引传动系统尤其是传动控制级——CI变流器控制原理和控制目标,并推导了异步牵引电机的矩速自然特性和闭环控制特性,基于对异步牵引电机转速、转差频率与定子同步速在转子磁场定向中的互相关性分析,定性剖析了转速信号在转子磁场位置估算中的作用,指出转速信号中断导致转子磁场定向失误,生成错误定子参考电压矢量是造成此类CI惯性故障的主要原因,并提出了一系列改进措施,提高转速信号的稳定性。