基于模糊控制永磁同步电机定子电流定向的研究

针对大惯性负载位置控制系统的特点,提出了一种永磁同步电机(PMSM)定子电流定向控制策略,并且将模糊控制应用于速度闭环系统中,对定子电流定向的控制方法和模糊逻辑进行分析,设计了永磁同步电机(PMSM)控制系统的硬件电路,该系统结构简单,控制鲁棒性、可靠性强,受电机参数影响小,仿真和实验结果表明定子电流定向控制是对大惯性负载位置控制系统的一个理想选择。

定子电流矢量定向下PMSM转矩脉动抑制方法

齿槽转矩和谐波转矩均会引起永磁同步电机输出转矩脉动,导致电流波形畸变。基于永磁同步电机电磁转矩的磁共能模型,提出一种基于定子电流矢量定向闭环I/f控制的永磁同步电机转矩脉动抑制方法。综合考虑气隙磁场畸变、齿槽转矩和电流畸变等多种因素,推导电机转矩脉动最小化条件下的最优定子谐波电流约束条件,利用反推控制原理构建了谐波抑制控制器。此外,还设计了一种带遗传因子最小二乘算法的永磁同步电机转速辨识方法。仿真和实验表明,设计的转速辨识算法能在较宽范围内实现电机速度辨识,所提控制方法提升了系统的控制精度,改善了电流波形,有效抑制了电机运行时的转矩脉动。

无轴承异步电机的定子电流矢量定向转子磁链估计

无轴承异步电机转子磁场定向控制的关键问题在于精确地估计转子磁链。针对传统模型转子磁链估计精度受到定转子电阻变化影响的问题,在定子电流矢量定向的基础上提出了一种新型的转子磁链估计器。该转子磁链估计算法不含定转子电阻,因而可以避免定转子电阻参数变化对磁链估计精度的影响。通过Matlab/Simulink对估计器进行了系统仿真分析,仿真结果表明了所给转子磁链估计器算法的有效性。

不同定向约束下直驱永磁同步风电机组多稳态解探讨

针对直驱永磁同步发电机(PMSG)机侧变流器无功功率未知时,PMSG稳态约束为不定方程组,需要补充边界条件才能得到唯一解的问题,文中建立了基于定子电流或定子电压定向约束的稳态求解算法。发现由于定向约束不能反映机侧无功平衡,两种定向下计算结果不一致。进一步考虑有功调度,在两种定向约束下分别采用转速调节或桨距角调节,建立PMSG稳态解算法。计算结果证实:定子电流定向时发电机有功损耗更小,机电能量转换效率更高,但是吸收无功功率更多;随风速增加,吸收无功功率增加,定子电流定向时发电机能量转换效率下降,定子电压定向时效率增加;转速偏离最优转速或增加桨距角,都可实现对PMSG的有功调度,但机电能量转换效率不同,采用桨距角调节时,收敛速度快于转速调节。

基于直接转矩控制的定子磁链及速度辨识的研究

提出一种高性能的定子磁链观测方法,用一阶低通滤波器替换模型中的纯积分环节,并引入PI闭环校正环节来补偿磁链观测中的直流偏置误差,提高了定子磁链观测器的性能。在速度辩识时,将坐标系建立在旋转的定子电流矢量上并同步旋转,求解过程中未使用含定子电阻的积分器,从而避免了积分误差对精度的影响。仿真结果表明,直接转矩控制中的定子磁链和速度辩识性能有了较大的提高。

基于转子磁链q轴分量的异步电机间接矢量控制转差频率校正

异步电机间接矢量控制系统在工业场合应用广泛,然而其性能易受转子电阻参数变化等因素影响。该文将定子电流矢量定向同步坐标系下的转子磁链观测器与间接矢量控制系统相结合,利用观测器得到的实际磁链计算转子磁场定向下转子磁链的q轴分量,并根据定向准确情况下转子磁链q轴分量为零的特点提出一种间接矢量控制转差频率校正方法,保证间接矢量控制系统对转子磁场的准确定向。详细介绍了该校正方法的基本原理和系统框图,并进行了稳定性分析。仿真和实验结果证明了该校正方法的有效性。

一种异步电机再启动时转速估算方法

为了能让高速自由旋转的异步电机直接以当前速度启动,研究了一种异步电机再启动时转速估算的方法,该方法从电机模型提取出理想的参考电流,通过比较该电流和实际电流来调节变频器输出频率,使输出频率趋近于电机转子电频率。该方法无需速度传感器,物理意义清晰易于实现且转速估算算法简单可靠。仿真和实验结果证明了该方法的有效性。