基于换相重叠角实时变化的SRM转矩脉动抑制控制策略

开关磁阻电机因其特殊的双凸极结构及严重的非线性问题,会导致有很大的转矩脉动存在,严重限制了其应用范围。传统的转矩分配函数受转矩特性和电压限制等影响,在换相期间仍然存在较大的转矩脉动,并且在不同的速度段,受电流变化率及换相周期的影响,在换相重叠角固定时,其转矩脉动现象会更加明显。本文提出一种换相重叠角随转速实时变化的控制策略,通过检测电机运行过程中实际转矩过零点所对应的角度,计算出相对应的换相重叠角,并建立转矩负载-电机转速-换相重叠角之间的查值表,据此可以在不同负载下随着电机转速变化查询最合适的换相重叠角,使开关磁阻电机的转矩脉动最小。最后为了验证该策略的有效性与可行性,以一台3 kW、3相12/8极开关磁阻电机为控制对象进行仿真与实验验证,证明所提方法能够在较宽的速度范围内有效抑制开关磁阻电机的转矩脉动。

换相重叠角的计算机仿真及辩识

为避免繁杂的等效电抗测量计算,在确定发电机无刷励磁系统换相重叠角时,将其作为系统辨识的一个待估参数.在估计出电枢电感参数的基础上,从二极管的广义牛顿拉夫逊迭代模型与储能元件的离散化伴随模型出发,对无刷励磁系统的三相不可控整流电路进行仿真,并与换相重叠角的近似解析公式比较.经验证,仿真结果与解析式相对误差均值在1%以内,说明模型在这两个参数变动范围内有良好的泛化与逼近能力,可作为进一步发电机评估建模基础.仿真程序可以代替实际的无刷励磁模型,参与换相重叠角的辩识及可行的重叠值范围估计.

整流桥控制角和换相重叠角对谐波影响的分析

在电力系统中存在许多复杂电路,往往需要通过计算机仿真来分析问题。特别是对于谐波的抑制和谐波源的研究,线路的精确仿真分析更是必不可少的。首先介绍了谐波的危害和3类谐波源,以其中一种谐波源六脉动整流桥作为研究对象,理论推导分析了控制角和换相重叠角与谐波电流的关系。通过PSCAD/EMTDC软件建立仿真模型,仿真分析了不同控制角和换相重叠角对谐波电流的影响,仿真结果与理论分析结论吻合。故采用合适的控制角和换相重叠角有助于减小谐波电流的危害。本文对谐波分析、谐波预测及谐波治理等方面均有较好的应用价值。

一种晶闸管变流器换相重叠角的检测方法和电路

针对晶闸管半控型器件构成的变流器电路,在换相期间产生的换相重叠角,给出一种检测方法和电路。首先,采用光隔离放大电路对晶闸管变流器逆变时产生的负尖脉冲信号整形为方波信号;然后,经过或门电路和触发器数字单元电路处理变换得到换相重叠角信号。该方法可对换相重叠角实时检测,避免目前所采用的对换相重叠角进行计算方法所带来的繁琐复杂以及存在偏差等问题。

考虑换相过程的电网换相换流器小信号阻抗建模

建立准确的数学模型对于判断电力系统稳定性具有重要意义,其中阻抗模型凭借简单有效的优势成为判断系统稳定性的常用工具。为完成考虑换相过程的电网换相换流器阻抗建模,在dq坐标系下采用了基于平均化的小信号建模方法。首先,将换相重叠过程中各物理量的非线性变化过程利用小信号法线性化,建立了物理量之间的传递函数;然后,加入了交流电源侧的交流网络简化模型,同时考虑了定电压控制方式和锁相环的建模,得到电网换相换流器直流侧和交流侧的等效阻抗模型;最后,通过对比PSCAD/EMTDC仿真结果和模型计算结果,证明了阻抗模型的准确性。

一种使用重叠换相法的无刷直流电机平均转矩控制

提出一种使用重叠换相的平均转矩控制,这种方法可以同时抑制无刷直流电机由反电势畸变和换相引起的转矩脉动。平均转矩控制将每个开关周期内的平均转矩作为控制变量,在每个开关周期内使其等于给定量,因此可以抑制由反电势畸变引起的转矩脉动。而对于换相转矩脉动,该方法结合重叠换相法,对高速时的转矩跌落进行补偿,其中重叠角度通过检测关断相电流的过零点来实现。文中提出的控制方法能够适用不同反电势的无刷直流电机,具有通用性强,控制简单的特点。仿真和实验都验证了这种方法可以有效抑制无刷直流电机由反电势畸变和换相引起的转矩脉动。

基于带重叠换相的模糊PI控制系统对无刷直流电机转矩脉动的影响

针对无刷直流电机转矩脉动的问题,提出了用带重叠换相模块的模糊PI控制器,来实现对无刷直流电机转矩脉动的抑制。给出无刷直流电机的数学模型,并分析了重叠换相方法及模糊PI控制器的原理。应用Simulink仿真模块,对无刷直流电机控制系统进行建模仿真,将仿真数据与实验数据进行对比分析,得出带重叠换相的模糊PI控制器可以更有效抑制转矩脉动,提高电机的控制精度,为以后实际应用提供了理论依据。

使用重叠换相的无刷直流电动机直接转矩控制

在分析无刷直流电动机直接转矩控制原理的基础上,研究了无刷直流电动机换相转矩脉动的产生原因,指出转矩脉动主要由关断相电流和开通相电流变化速率不一致引起,提出了采用使关断相延迟关断的重叠换相直接转矩控制方案来减小换相转矩脉动,建立了考虑重叠换相的直接转矩控制电压矢量选择表。实验结果表明所提重叠换相DTC方案能够有效较小换相转矩脉动,实现简单,可使无刷直流电动机获得优良的运行性能。

重叠换相技术在四相无刷直流电动机中的应用研究

本文建立了四相无刷直流电动机的数学模型,分析此类电机转矩脉动的形成原因,采用重叠换相的控制方法来抑制转矩脉动,最后在Matlab/Simulink软件下搭建模型,对该方法的应用进行了系统仿真,仿真结果表明该方法在四相无刷直流电机中取得了很好的效果,通过调整重叠换相角能够有效的抑制转矩脉动。

电励磁双凸极发电机的三相整流换相过程分析

阐述了电励磁双凸极无刷直流发电机整流发电的工作原理,推导了电流换相时间、换相重叠角以及换相压降的解析公式,并分析了励磁电流、发电机转速以及负载性质对电流换相的影响。理论分析与实验结果表明:电励磁双凸极发电机整流发电时的换相过程由电机自感和互感引起;励磁电流大小会使工作模态发生变化;当负载和励磁电流不变时,换相时间受发电机转速影响,换相重叠角保持不变;负载为阻性与感性时,存在换相重叠,负载为容性轻载时,换相重叠现象不明显。

双凸极无刷直流发电机的换相研究

双凸极发电机相电势的特殊性使得双凸极无刷直流发电机负载工作时的换相重叠角和换相压降难以用准确表达式表示。文中研究了励磁电流、转速和负载大小对换相重叠的影响,给出各种情况下换相重叠角的对比分析,并与永磁同步无刷直流发电机的换相重叠进行了对比,从而揭示出双凸极无刷直流发电机换相重叠规律,为发电机外特性等基本特性的研究提供了依据。

无刷直流电机换相转矩脉动减小及动态仿真

针对无刷直流电动机转矩脉动大的问题,提出了采用不同的PWM调制方式以及不同的重叠换相角减小换相电流所引起的转矩脉动,并运用Matlab/simulink软件对相应控制策略下的无刷直流电机进行了仿真。结果表明,增加PWM调制频率,选择合适的占空比和重叠换相角时可以使无刷直流电动机的换相转矩脉动减小。

换相期间无刷直流电机转矩脉动的抑制策略

无刷直流电机的转矩脉动是影响其性能的重要因素。针对换相期间的转矩脉动进行了分析,重点研究了非理想反电势、关断相和开通相相电流变化速率不等这两个因素引起的转矩脉动,为了抑制这两个因素引起的转矩脉动,提出了分段控制的策略。该策略集成了转矩直接控制和重叠换相法的优点,可以有效抑制由非理想反电势、关断相和开通相相电流变化速率不等引起的转矩脉动。通过仿真分析验证了该方法和其中两种方法单独应用时的差异,证明了分段控制策略在换相期间抑制转矩脉动的有效性。

一种新型无刷直流电机换相控制方法的研究

由于无刷直流电机存在转矩脉动,从而会导致电机运行的不稳定。首先分析了无刷直流电机的换相转矩脉动产生原理,然后对电机的停机过程进行了分析,提出当停机过程中存在换相时,由于转矩脉动的产生会对电机的停机精度产生影响。针对这个问题,分别采用传统的重叠换相和提出的动态换相技术进行研究。通过详细的理论分析和实验结果验证,发现当在停机过程中采用动态换相技术时,即使发生换相过程也能保持直流母线电流的平滑性,达到抑制转矩脉动,保证停机精度的效果。

无刷直流电动机换相转矩脉动的分析和削弱方法

主要对永磁无刷直流电动机换相过程进行理论分析,得到引起换相转矩脉动的原因。针对不同的速度区间,采用相应的削弱换相转矩脉动的方法,经过仿真分析和实验观测,验证理论分析的正确性和削弱转矩脉动方法的有效性。

开式绕组无刷电动机换相转矩脉动抑制研究

开式绕组无刷直流电动机无中性点,各相绕组电气隔离,可实现各相绕组的独立控制。介绍了开式绕组无刷直流电动机的数学模型,分析了互感作用下各相电流变化之间的影响,以及同一母线供电时续流对非换相相电流的影响;对开式绕组无刷直流电动机的换相过程电流进行分析,得出在理想反电势下关断相和导通相电流变化速率相等可保证非换相相电流不变,从而保持电磁转矩不变。提出了采用重叠换相相电流闭环控制方法来抑制换相转矩脉动,推导出重叠换相法关断相施加电压和延迟关断时间公式,利用滑模观测器观测反电势并计算得到电磁转矩。Matlab仿真和试验结果验证了重叠换相相电流闭环控制可以有效抑制开式绕组无刷直流电动机换相转矩脉动。

基于换相分析的无刷直流电动机机械特性研究及优化

通过分析无刷直流电动机两两导通换相过程,得出相电流在换相和导通期间的变化规律,并由相电流计算电机的平均电磁转矩,推导出电机的机械特性为非线性关系。在换相期间采用重叠换相技术后能够保持电磁转矩恒定,消除换相转矩脉动,并实现电机机械特性为一直线。在额定电磁转矩下能提高输出转速,更加充分利用电机,优化机械特性。

三相可控整流电路换相过程分析

对三相整流电路存在进线电感情况下的换相过程进行了详细分析，推导出了换相重叠角、换相压降的计算公式，并就换相过程对控制脉冲的要求进行了讨论。

一种抑制无刷直流电机换相转矩脉动的预测电流控制策略

针对无刷直流电机存在换相转矩脉动的问题,提出一种抑制无刷直流电机换相转矩脉动的预测电流控制策略。文中首先基于无刷直流电机的数学模型分析了换相转矩脉动产生的原理;然后在电流预测控制策略的思想上结合重叠换相的方法,控制开通相和关断相的电流变化率相等,同时结合基于检测换相电流变化率的预测电流补偿方法,从而使非换相相电流保持不变,达到抑制换相转矩脉动的目的;最后通过仿真和实验验证了控制策略的可行性和有效性。

一种新颖的高频环节DC/AC变换器的控制方法研究

在简要论述了具有高频环节的DC/AC变换器特点基础上 ,提出了一种基于移相控制思想的控制方法 ,该方法可以使交 -交变频器的所有开关都在零电压条件下开通和关断 ,而且可以安全地重叠换相 ,从而有利于高频变压器漏感中储能放电。同时也提出将用于通用型直流电压源逆变器的PWM波生成方法 ,经过同步处理后 ,可以应用到该交 -交变频器中。本文以空间电压矢量生成软化PWM波为例 ,进行了输出电压的谐波分析 ,并且针对三相感应电动机负载 ,进行了实验研究 。