异步电动机矢量控制混合磁链模型的设计与实现

矢量控制系统在三相异步电动机中应用时,为了达到精准观测定子磁链,引入混合磁链观测器实现电流与电压模型磁链观测器有效结合。详细阐述电压磁链观测器与电流磁链观测器的原理,扬长避短将两者结合,深入细致地对混合模型磁链观测器进行了理论分析,并通过仿真和实验,验证了混合模型磁链观测器在异步电动机矢量控制系统中的可行性和优越性。

基于混合磁链模型的电励磁同步电动机矢量控制研究

电励磁同步电动机具有效率高且转动惯量小、功率因数可调等优点,广泛应用于大功率传动领域中。矢量控制技术得以有效实现的基础在于电动机磁链信息的准确获取,针对传统磁链观测器所存在的磁链轨迹非圆形以及不适合电机低高速运行等问题,分析了适用于全速范围的混合磁链观测器,并对其进行了理论分析,阐明了电流与改进电压模型之间的平滑切换机理。仿真结果表明,基于混合磁链观测器电励磁同步电动机矢量控制方案具有良好的控制性能。

基于反馈通道混合磁链模型观测器的定子磁场定向矢量控制

从理论上分析了定子磁场定向矢量控制的特点，对几种常见的定子磁链观测方法进行了深入地分析和比较，最后设计出一种基于反馈通道的混合磁链模型观测器，给出模型转换点的选取方法。仿真验证该模型对定子、转子电阻的鲁棒性强，模型转换过程磁链、转矩过渡平滑。

基于混合磁链的异步电动机勋态模型的仿真研究

从异步电动机的d、q、O坐标系统的数学模型出发，利用混合磁链的概念，采用MATLAB语言的Simuink功能，给出标么值系统下异步电动机的一个通用而简单的动态仿真模型，该模型经封装后置人Simulink的模型库中，使用时只需要调用该模型井置入相应的电机参数即可。通过实例验证仿真模型的正确性，并说明该模型具有快捷、灵活、方便＼直观等一系列优点。

基于DSVM混合磁链模型感应电机直接转矩控制

在感应电机的直接转矩控制中,为了提高定子磁链观测的准确性,引入一种混合定子磁链观测模型解决电压-电流磁链模型与电流-转速磁链模型之间平滑切换的问题;同时,针对传统滞环直接转矩控制开关表中可选电压矢量数量少,且固定采样周期内作用时间不合理的缺点,运用离散空间电压矢量调制技术(DSVM),在改进原有电压矢量开关表的基础上获得了更多的有效电压矢量。利用Matlab仿真工具对系统进行了仿真研究,结果表明:与传统滞环直接转矩控制相比,转矩脉动有所降低。最后,通过实验验证了方案的可行性。

基于改进混合模型转子磁链观测器的异步电机无速度传感器控制

针对异步电机无速度传感器控制由于估计转子磁链不准确导致控制精度不佳的问题,提出了一种改进的混合模型转子磁链观测器设计方法。首先,介绍了常规的异步电机磁链观测方法,并借助异步电机的复矢量模型和特征函数详细分析了常规Gopinath型转子磁链观测器存在的主要问题。其次,为了解决常规磁链观测器存在的缺点,提出了一种改进的特征函数设计方法,进而得到了一种改进的混合模型转子磁链观测器。再次,基于特征函数和频率响应函数,进一步对比研究了常规Gopinath型转子磁链观测器和所提改进的混合模型转子磁链观测器的参数灵敏性。最后,利用所提混合模型转子磁链观测器的磁链观测结果和锁相环,实现了异步电机的无速度传感器控制。基于StarSim和YXSPACE-SP2000平台的对比实验结果,验证了所提混合模型转子磁链观测器的参数鲁棒性,同时也验证了所提无速度传感器控制策略的有效性。

混合励磁开关磁链电机转子齿开槽对齿槽转矩的影响研究

针对混合励磁双凸极电机齿槽转矩较高,引起较大的振动和噪声的问题,对在12/10混合励磁开关磁链(HESFPM)电机转子齿顶开设辅助槽的方法进行了研究。介绍了12/10 HESFPM电机的拓扑结构和工作原理,结合12/10 HESFPM电机齿槽转矩的解析表达式,解释了转子齿顶开辅助槽降低齿槽转矩的原因;应用有限元分析方法,研究了辅助槽槽数、槽型、间距、尺寸和励磁电流对齿槽转矩的影响;在对辅助槽结构优化的基础上,比较了应用不同辅助槽结构时12/10 HESFPM电机的齿槽转矩,得到了可以最大程度削弱齿槽转矩的辅助槽结构;最后,研究了辅助槽对空载反电动势和平均转矩的影响。研究结果表明:当每个转子齿顶有2个矩形辅助槽时,12/10 HESFPM电机的齿槽转矩降低了92.32%,而平均转矩仅降低了10.3%。

IPMSM直接转矩磁链控制在吸油烟机上的应用

针对吸油烟机行业对高静压、大风量、超高能效的要求,研究了一种IPMSM的无传感器DTFC拓扑。该拓扑包括混合磁模型的定子磁链观测器和MTPA实时在线计算的方法。该拓扑采用有效磁通的概念,将具有凸极比的IPMSM(L q>L d)转化为表贴式永磁同步电机(L q=L d)进行位置观测。MTPA则采用查表法,牛顿切线法相结合的方法,实现该表的实时在线计算;仿真和实验验证了DTFC拓扑的有效性。实验结果表明,该控制拓扑充分利用IPMSM的磁阻转矩,实现油烟机系统的高静压、大风量、超高能效的要求。

基于闭环电压反馈的混合励磁电机弱磁控制

为了实现新型混合励磁电机的高速运行,文章提出了一种便于实现的基于相电压反馈的弱磁控制策略。通过电机相电压反馈值和逆变器最大输出电压之间的差值来判断电机弱磁区域的边界。控制算法将电机运行区域分为低速、高速I区和II区3个区域,并给出了在高速区d轴电流、q轴电流和直流励磁电流的具体控制方法,通过对混合励磁电机电枢电流和直流励磁电流的共同调节,实现了混合励磁电机在高转速区域的稳定运行。仿真和实验结果验证了该方法的有效性。

基于Simulink仿真的异步电动机直接矢量控制

提出了异步电动机矢量控制系统方案,结合具体实例给出了异步电机的矢量控制系统的仿真建模方法,并提出混合磁链模型的方法,解决了异步电机在低速运行和高速运行时两个磁链模型的平稳过渡。

异步电机在一相对电机中点短路运行下的计算机仿真

异步电机运行在一相对电机中点短路的情况下 ,利用MATLAB/SIMULINK仿真功能建立d -q -n静止坐标系线性化仿真模型 ,并给出仿真实例。

H桥级联变频器在笼型异步电机上的应用

中高压变频器在工业变频领域应用广泛。H桥级联多电平变频器具有模块化特点,可利用低压器件实现电压和功率的扩展。为此,介绍了一种3级H桥级联变频器拖动笼型异步电机的主回路结构,载波移相正弦波脉宽调制,功率单元直流电压均衡控制,以及基于电压电流混合磁链观测器的无速度传感器矢量控制等核心控制技术。MATLAB仿真结果验证了该变频器采用所提出的控制技术控制笼型异步电机,具有良好的起动和运行性能,为中高压大功率传动应用领域提供了技术保障。

同步电机矢量控制调速研究

电励磁同步电动机矢量控制技术是近几年研究的热点,而磁链观测模型是矢量控制技术的重要环节,合理配置磁链观测模型的系数是准确观测同步电机气隙磁链信息的关键。对于电流模型对电机参数敏感、电压模型存在积分初值偏差的问题,提出一种基于混合气隙磁链观测模型的三电平矢量控制方法。该方法不仅使系统能够在低速段使用开环电流模型,而且在中高速段使用自适应电压模型,同时还实现了两个模型之间的平滑过渡。这使得该方法能够在整个速度范围内精确观测出气隙磁链。四段速度曲线使同步机的整个行程更加平稳。利用MATLAB软件及实验平台对该控制策略进行了仿真和相关实验研究,结果验证了所采用控制方法的有效性。

基于预测控制的异步电机直接转矩控制性能的改善

分析了传统直接转矩控制中造成转矩脉动的原因,提出了一种预测控制算法以改善直接转矩控制性能的方法。在每个采样时刻,根据采样值求出一个能正确补偿当前定子磁链偏差和转矩偏差的定子电压矢量,在下个控制周期内作用于定子绕组,使再下一个控制周期到来时偏差刚好被消除。该电压矢量采用SVPWM进行合成并转化成相应的PWM开关信号,并且使用了一种定子磁链混合模型的磁链观测器以改善低速性能。仿真结果验证了该算法的有效性,明显抑制了转矩和磁链的脉动。

空调压缩机负载模拟系统控制方法

本文针对压缩机不同的负载特性,选用永磁同步电机及驱动作为空调机组负载的模拟,采用一种能快速精确模拟压缩机负载的SVPWM(Space Vector Pulse Width Modulation)直接转矩控制,并使用新型混合磁链观测器控制算法估算定子磁链,确保全速范围内均能精确估算定子磁链值,提高负载模拟的精确度和快速响应性能。最后搭建负载模拟系统实验平台进行了实验,实验结果表明该系统准确模拟空调机组不同工况环境下负载,提供空调机组稳定的性能测试环境,同时降低了空调机组安装人工成本。