并联电机结构对动车组黏着利用的影响

目前我国动车组广泛使用多异步电机并联供电的动力配置方案。为了传感器和控制上的简化,牵引系统通常将多个并联电机等效成单个电机来处理。但当部分轴出现黏着利用问题时,控制中的电流闭环会加剧牵引电机间的力矩分配不平衡;而采用转速平均值作为控制标准转速,又会使已经发生空转或滑行的电机由于转差率的差异而出现工作异常现象。这些现象最终都有可能引起黏着利用恶化。针对并联电机牵引系统中,传感器简化和电机等效对动车组黏着利用可能造成的后果进行了分析。

高速列车并联电机运行特性影响因素分析

在原理上分析高速列车轮径和电机参数差异对并联电机运行特性的影响,在此基础上对CRH2A型动车组进行MATLAB/Simulink建模,通过对CRH2A型动车组整个牵引过程的仿真,得到不同轮径差异与电机参数差异条件下并联电机的运行特性,并进行分析。

基于最优粘着利用的地铁牵引电机并联控制策略

粘着控制是地铁牵引电机控制的重要组成部分,建立了全维状态观测器来观测电机负载转矩,进而计算并判断当前路况的粘着峰值点,通过牵引电机控制实现对轮轨间可用粘着的最大利用。针对动轮间轮径差异造成的牵引并联电机转矩不平衡,结合最优粘着利用控制算法,提出具有励磁补偿的并联电机控制策略。最后进行的仿真研究和试验,验证了基于最优粘着利用的地铁牵引电机并联控制策略的正确性和有效性。

感应电机并联运行矢量控制系统仿真研究

针对两台并联电机参数和负载不平衡的情况,在单台电机矢量控制数学模型的基础上,建立了两台并联感应电机在d-q坐标系下的数学模型,给出了基于平均转子磁通进行定向的矢量控制策略,利用定子电流的q轴分量控制两台电机的平均转矩,d轴分量兼顾控制平均转子磁通和偏差转矩。仿真结果表明,系统具有较好的动态、稳态性能。

多足并联型压电电机的柔性定子设计

并联压电电机采用多个压电致动器提高电机输出功率,但由于驱动器间相互干扰,导致输出效率下降。该文提出了一种由簧片和质量块组成的柔性驱动足定子结构,可降低并联直线电机中致动器间的相互干扰。建立驱动足的接触振动模型,并分析各参数对输出性能的影响。设计并制作电机样机,实验结果表明,电机的输出力随着预紧力增大而增大,激励电压峰-峰值为30 V时电机的最大输出力可达1.8 N。激励电压越大,电机的最大输出力越大。通过六足和四足电机的负载特性测试对比,证明了每个驱动足都可有效作用于滑轨上,驱动足间的相互干扰降低,输出效率提高,且电机的输出力可随着驱动足数量的增大而线性增大。

基于DTC-SVM的地铁并联牵引电机控制策略研究

在地铁同一转向架下单逆变器控制两并联异步电机的结构中,轮径差或电机参数不同等因素会导致电机间转矩差和转矩脉动较大。针对这一问题,建立了地铁同一转向架下双异步电机并联时速度耦合的负载模型,采用基于空间矢量调制(SVM)的直接转矩控制(DTC)策略,引入实时计算的加权系数,使DTC权重偏向于转矩较小的电机。该控制方案具有转矩波动更小、逆变器开关频率恒定和电机间的转矩差较小的特点。仿真结果表明,相对于平均DTC,所提出的加权DTC方法有效减小了电机转矩差和降低了转矩脉动。

基于无速度传感器的异步电机并联加权矢量控制

在工业和轨道交通领域,多电机协调控制已经得到了广泛的应用。为了解决单逆变器驱动并联异步电机在不平衡负载条件下运行的问题,本文实现了基于无速度传感器的加权矢量控制方法。本文对现有的并联加权控制方法进行改进,在负载不平衡时,根据易获得的电机转速实时计算出加权值。并联电机矢量控制的权重根据加权值进行实时调整,定子电流的d轴分量控制加权转子磁链,q轴分量控制加权转矩。电机的磁链和转速通过q轴磁链观测器观测得到。仿真和实验结果表明,加权矢量控制方法克服了平均转子磁场定向方法在负载不均衡较大时不能正常起动的缺点,同时对并联电机电流的不均衡度有所改善。

单变频器驱动速度耦合两并联异步电机控制策略

在两异步电机加权矢量模型的基础上,推导出两速度耦合异步电机并联时加权励磁电流和转矩电流方程。分析两电机转矩差的相关因素,提出一种新型单变频器驱动两速度耦合电机并联控制策略。控制策略采用滞环控制调节励磁电流实现了两电机转矩差正确控制;通过实时计算权重的加权矢量控制可抑制转矩差,并且实现两电机黏着力的有效主动控制;通过调节给定速度避免了励磁电流为最小时两电机可能出现负转矩,引起电机系统震荡的问题。单变频器驱动的两速度耦合并联电机转矩差加权控制策略在多电机实验平台上得到了验证。

基于虚拟同步发电机的多逆变器并联改进控制策略

针对低压微网中由于逆变器间的等效输出阻抗和输电线路阻抗的差异,使得采用传统虚拟同步发电机(VSG)控制的多逆变器并联功率均分及环流抑制效果较差问题,提出一种基于虚拟同步发电机的多逆变器并联改进控制策略。该策略首先在无功功率环中引入负载电压负反馈和积分环节,减小负载电压波动和实现无功功率与传输阻抗的解耦,提高无功功率分配精度。然后引入动态虚拟复阻抗,降低VSG输出电压跌落,改善电能质量。最后进行了预同步单元的设计,减小并联瞬间电流冲击,加快动态响应。改进后的虚拟同步发电机并联控制策略使输出电压能够稳定在正常范围内,实现了功率均分且具有环流抑制能力。仿真和实验结果验证了所提出控制策略的有效性。

基于DTC-SVM的多电机并联驱动系统

多电机并联驱动系统需要多个电机能够协调运行,对电机调速性能提出了更高要求。结合多电机并联驱动系统中的平均理论,将多台并联电机的参数进行平均化处理,提出一种基于空间矢量调制的直接转矩控制的多电机并联驱动方案。该驱动系统具有转矩波动小、磁链波形平滑、电流谐波含量低、逆变器开关频率恒定等特点。仿真结果表明,在转矩误差允许范围内,多电机并联驱动系统能够高速、协调运行。

多电机并联驱动-传动系统动力学建模及其固有振动特性分析

为了解多电机并联驱动-传动系统的固有振动特性,揭示系统刚度参数对其固有频率的影响规律,考虑齿轮时变啮合刚度、啮合误差等非线性因素,采用集中质量法建立其耦合动力学模型,根据中心构件振动位移的特点,给出了3种典型的系统低阶振型,即扭转振型、横向振型和行星轮振型;研究了传动轴扭转刚度和部件支撑刚度对系统固有频率的影响。结果表明,除高阶频率外,其他频率成分对系统刚度参数的变化比较敏感,且在求解系统固有频率时应充分考虑系统的耦合效应;同时,系统刚度参数的变化会引起模态跃迁现象,即系统振动模式发生突变,增加系统动力学行为的复杂性。在动态设计过程中,应尽量避开模态跃迁点,进而避免系统产生多阶次共振现象。

多虚拟同步发电机并联系统的改进控制策略

针对多虚拟同步发电机(virtual synchronous generator,VSG)并联系统中存在环流及功率不能按比例分配的问题,提出一种改进的功率分配策略。首先,改进并联预同步策略,通过对有功环添加频率补偿使机台平滑、稳定并入系统,减少并联瞬间电流冲击带来的功率震荡。其次,通过环流分析,提出在每台VSG无功环上添加电压补偿,保障各VSG输出电压一致,减少系统环流,提高功率精分度,通过小信号分析,验证控制策略的正确性。最后,分析得出VSG参数与功率按比例分配的关系,在Matlab/Simulink中搭建3台VSG并联模型,仿真验证了所提控制策略的可行性,其实现了机台功率按不同容量比分配,且在面对负荷突变时依然能稳定运行。

基于模糊PID的多电机并联运行主从控制仿真

采用目前方法对多电机并联运行进行主从控制时,没有构建电机的动力学模型,导致方法的鲁棒性差、同步性能差。提出基于模糊PID的多电机并联运行主从控制方法,在主模块动力学建模的基础上构建电机动力学模型,并在PID控制器中引入粒子群算法,采用粒子群算法对PID控制器的参数进行优化,利用优化后的模糊PID控制器完成多电机并联运行的主从控制。仿真结果表明,所提方法可以有效地补偿模糊PID控制器的输出误差,鲁棒性较好,所提方法获得的转动位移曲线与主动电机转动位移曲线基本相符,说明其同步性能好。

单逆变器驱动高速列车并联牵引电机控制策略

高速列车在轨道交通领域的快速发展往往涉及到同一个转向架下同一台逆变器驱动的多台牵引电机。为解决单逆变器控制并联电机问题,建立了转向架双动轴数学模型模拟实际中并联牵引电机的负载转矩,并采用加权矢量控制法有效控制电机启动加速。最后仿真结果验证了控制策略的正确性和有效性。

基于伪降阶观测器的并联双感应电机矢量控制系统仿真

针对交流感应电机在车辆牵引控制领域的应用,在保证并联电机系统结构尽可能简单的条件下,提出了基于伪降阶观测器的并联双感应电机无速度传感器矢量控制系统,采用伪降阶观测器来辨识并联电机的转速。最后,运用Matlab/simulink搭建系统模型,并与单逆变器驱动单台电机的性能进行对比分析,验证了本文方法的可行性。

并联式绕组开放式永磁同步发电机系统改进电流控制策略

为解决传统永磁同步发电机系统存在的输出电压调节困难和适应转速范围窄的问题,针对一种新型的并联式绕组开放式永磁发电机系统中固有的零序电流和谐波问题,在分析并联式绕组开放式发电系统工作原理与零序电流产生机理的基础上,提出一种改进型电流控制策略,该方法在传统PI控制策略的基础上,增加对发电系统中整流桥侧的偏置电压的补偿量,抑制PI调节器输出的波动,实现电流谐波的抑制。最后,通过仿真和实验分析验证了该文提出的改进型电流控制策略与传统电流控制策略相比具有优良的控制性能。

力矩电机并联使用中的相位角调整

文中以高速龙门五轴加工中心上使用力矩电机的双摆头为应用实例,介绍了在同一个旋转轴上并联驱动两个相同力矩电机的相位角调整的必要性,同时给出了两个力矩电机相位角偏差的测量估算方法。

基于微处理器的发电机并联控制器设计

结合项目实例,根据发电机并联要求,给出了一种基于微处理器的发电机并联控制器的设计方案与实现。微处理器采用STC89LE516AD,电压检测模块用AD536A为主的芯片实现,频率检测模块用LM311为主的芯片实现,输出模块用ULN2003为主的芯片实现。最后,给出有关软件设计的流程与相应说明。

适用于双电机并联的汽车发电机稳定性研究

汽车发电机作为汽车电器系统的核心电源,其工作稳定性至关重要,因此提出了一种采用两台发电机并联同时为整车用电器供电的方案。针对电机整流桥和磁场绕组进行了优化设计,并对发电机进行测试,结果显示发电机输出一致性较好,满足了车用负载及用电器的使用要求,进而提高了发电机的可靠性,对今后汽车交流发电机的设计、优化具有一定的参考意义。

谈电类基础实验教学如何适应高职教育改革——以新编实验“三相同步发电机的并联运行”为例

高等职业教育与经济社会发展有着最密切的联系。笔者在教学电类基础实验中坚持实验教学改革,在培养学生创新意识,提高学生实践能力及自主动手实验方面取得了较好的效果。现以新编实验＂三相同步发电机的并联运行＂教学为例,对高职教育改革中电类基础实验教学法做出一些浅谈,与大家共同探讨。