交流励磁发电机定子磁场定向矢量控制

针对交流励磁发电机强耦合的特点,介绍了一种定子磁场定向的交流励磁电机矢量控制系统,建立了基于MATLAB/SIMULINK的仿真平台,进行了各种工况的系统仿真,验证了定子磁场定向矢量控制可实现发电/电动机有功、无功功率的独立调节。

基于转子磁场定向矢量控制的感应电机改进磁链观测方法

传统的磁链观测方法通常采用低通滤波器取代电压模型的纯积分环节,由于其易于实现,较多应用于工程实践。但其忽略了直流偏置,并随之引入了相位偏差以及幅值上的误差。针对这一现象,提出改进磁链观测的方法,采用高通与低通滤波环节串联的方式,在此基础上推导出相对应的相位及幅值的偏差补偿策略,解决了直流偏置问题。最后通过仿真和试验对所述方法进行有效性和准确性的验证。

转子磁场定向矢量控制在矿用电机车上的应用

结合矿用电机车的工作状况,研制开发出基于DSP的SVPWM变频调速系统。该系统采用转子磁场定向矢量控制方案,显著减小逆变器输出电流谐波成分及电机谐波损耗,提高电压利用率,提高电机车的工作性能,对提高矿山企业的经济效益和社会效益是非常重要的。

基于矢量控制的多相感应电机电子变极调速技术

为了拓宽交流传动系统的恒功率调速运行范围,在研究多相系统变换理论和多相电机矢量控制的基础上,提出了一种基于转子磁场定向矢量控制的多相感应电机电子变极调速方法。该方法不需要额外增加电机的容量或电流,通过转子磁场定向矢量控制产生不同平面的谐波电流,驱动电机旋转,从而控制电机实现了在不停电情况下的电子变极,而且变极过程平滑,无大的转矩波动。本文以九相感应电机为例,对提出的方法进行实验验证,给出了其在转子磁场定向矢量控制下的3对极和9对极之间相互电子变极的实验结果。实验结果表明,所提出的方法能够在不停电的情况下实现电子变极调速,有效地提高了电机恒功率调速运行范围。

基于DSP的无位置传感器永磁同步电机矢量控制系统

讨论了一种采用DSP芯片TMS320LF2407实现无传感器永磁同步电机转子磁场定向矢量控制的方案,介绍了永磁同步电机的数学模型和矢量控制的基本原理,给出了在无位置传感器的情况下电机转子位置信号的确定方法,采用id=0的对凸极式转子磁路结构的无传感器永磁同步电动机的控制方法,说明采用高速数字信号处理器易于实现复杂的矢量控制算法,可以有效地解决电机的强耦合特性.

基于DSP的无位置传感器永磁同步电机矢量控制系统

讨论了一种采用DSP芯片TMS320LF2407实现无传感器永磁同步电机转子磁场定向矢量控制的方案。文章简单介绍了永磁同步电机的数学模型和矢量控制的基本原理,给出了在无位置传感器的情况下电机转子位置信号的确定方法,讲述了采用id=0的对凸极式转子磁路结构的无传感器永磁同步电动机的控制方法,说明采用高速数字信号处理器易于实现复杂的矢量控制算法,可以有效的解决电机的强耦合特性。

BLDCM矢量控制柔性变结构调节的研究

无刷直流电机矢量控制系统在PI调节下会出现转矩和速度响应跟随慢的现象,导致系统在负载多变的环境工作时电流失控。针对PI调节无法满足无刷直流电机矢量控制在负载变化频繁下稳、快、准性能要求的问题,提出了矢量控制外环柔性变结构调节策略。应用STM32F103芯片搭建实验平台,对无刷直流电机矢量控制的速度外环分别进行变饱和柔性变结构调节和PI调节,测得了两种方式下突加负载的转速波形。对比试验波形表明,柔性变结构调节相比PI调节具有更快的速度响应,更好的稳态精度。

基于频率自适应复矢量PI控制器的PMSM电流谐波抑制策略

逆变器非线性和电机反电动势谐波给永磁同步电机(PMSM)系统引入了电流谐波,在对其特性分析的基础上,将复矢量PI控制器用于电流谐波的抑制。在磁场定向矢量控制的d、q轴电流环中,将若干复矢量PI控制器与原有PI控制器并联,其中心频率随着电机转速自适应调节,PI控制器调节d、q轴中的直流分量,通过复矢量PI控制器在中心频率处的高增益无静差跟踪控制d、q轴中不同频率的交流量,从而达到抑制电流谐波的目的。仿真和试验结果表明,复矢量PI控制器对电流的5、7等频次的谐波具有良好的抑制效果。

基于矢量控制的异步电机转速和转矩调节技术

针对异步电动机系统的非线性,以及电流和转矩不成正比例,使得转矩瞬时调节困难的问题,提出了一种基于坐标变换磁场定向矢量控制理论,将异步电机定子电流解耦成励磁电流和转矩电流分别进行控制,使异步电机获得和直流电机一样的转矩、转速调节特性。建立了Simulink仿真模型,分析了异步电机在空载启动、稳定运行、变速和转矩加载情况下,转矩、转速的调节特性。仿真结果表明,采用磁场定向矢量控制技术将定子电流解耦,异步电机的转矩和转速均获得了良好的静态和动态调节特性。

基于矢量控制变频器的异步电机节能控制系统研究

在分析了三相异步电机转差频率矢量控制、气隙(定子)磁场定向矢量控制、转子磁场定向矢量控制三种矢量控制方案后,对基于转子磁场定向矢量控制方案的6SE70变频器的优点和在工程应用中安全可靠、高效节能的控制效果进行了详细分析和研究。

SVPWM供电矢量控制仿真

对电压空间矢量调制技术(SVPWM)供电的三相感应电机矢量控制系统进行了实时场路耦合有限元仿真研究,利用Ansoft公司的Maxwell软件和Simplorer软件分别对感应电机和控制系统进行了基于场的和基于路的仿真计算,即Maxwell软件进行电机部分仿真,Simplorer软件进行控制电路部分仿真,通过联合仿真组成了完整的仿真系统,验证了应用SVPWM技术和矢量控制技术的交流调速系统的优良性能。首先对SVPWM供电技术、矢量控制技术以及实时场路耦合有限元仿真方法进行了介绍。然后,针对仿真模型的搭建步骤,逐一进行了分析,给出了具体的解决方法。最后,运行仿真模型得到了仿真结果,并对结果进行了分析,得出了由SVPWM供电的矢量控制系统具有快速的动态响应、微小的转矩波动、平稳的速度运行等一系列的优良动、静态运行性能的结论。除了对研究对象优良的性能进行了验证,本文采用的研究方法也是一种新的尝试,实时场路耦合有限元方法因为其仿真的准确性正在成为业界广泛采用的一种新的仿真方法。

无刷直流电机无位置传感器的矢量控制研究

无位置传感器的无刷直流电机控制技术在变频空调中的应用越来越广泛。在分析了无刷直流电机的无位置传感器矢量控制理论的基础上,提出了一种以XMC1300为控制核心的磁场定向矢量控制方法,并结合一种新的位置观测器检测转子位置,对该方案进行了软件和硬件的设计与实现。实验结果表明,该方法获得了噪音低、效率高、振动小、安全稳定的控制效果,具有重要的实际意义。

并网型交流励磁变速恒频风力发电系统控制研究

并网型交流励磁变速恒频风力发电系统存在不同的运行区域,各运行区域对应的控制方式有所不同。文中讨论了并网型交流励磁变速恒频风力发电系统的运行区域,指出并网控制和功率解耦控制是发电机重要的控制模式。在讨论双馈异步发电机数学模型的基础上,将磁场定向矢量控制技术应用于发电机控制,探讨了基于定子磁链定向矢量控制的并网型交流励磁变速恒频风力发电系统功率解耦控制策略和并网控制策略。构建了1台10kW的实验机组,对并网控制和功率解耦控制进行了完整的稳态、动态实验研究。实验结果表明,风力发电机控制性能优良,不但可在变速情况下可靠并网,而且并网后还能在变速恒频运行的基础上实现有功功率、无功功率的解耦控制。

交流励磁变速恒频风力发电机并网控制策略

随着风电机组单机容量的不断增大,发电机并网时的电流冲击已不能忽视,必须对并网控制技术进行深入研究。在总结现有风力发电机并网技术的基础上,研究了交流励磁变速恒频风力发电机与电网间的“柔性连接”特性,即可通过励磁控制调节发电机输出以满足并网条件。将磁场定向矢量控制技术移植到并网控制中,建立了交流励磁变速恒频风力发电机并网控制策略,最后进行了实验研究。

基于多项式RST的电动汽车感应电机鲁棒控制

针对电动汽车感应电机驱动系统的高效率和快速动态响应的性能要求,提出一种基于多项式RST算法的鲁棒电机控制系统。采用磁场定向矢量控制(FOC)作为感应电机的整体控制方案,并构建控制系统的数学模型框架。将RST算法融入到FOC系统中的速度闭环控制上,以此代替传统PID控制器。根据速度控制器的输出,FOC对电机励磁和转矩进行精确控制,最终实现完整的电机控制系统。仿真实验结果表明,提出的方案有效提高了电机速度响应性能,且对负载变化具有较好的鲁棒性。

永磁同步电机无传感器控制系统研究

为了解决永磁同步电机中高速滑模观测器无传感器控制系统的抖动问题,提出一种在零点连续的分段复合型函数代替在零点不连续的开关函数的方法,重新设计滑模观测器以减小抖动。滑模观测器以电机的定子电流和定子电压为输入量,以电机的转子位置角度和转速为输出量,选用三相永磁同步电机,采用速度和电流的双闭环磁场定向矢量控制方法。在Matlab/Simulink中搭建新型滑模观测器的仿真模型,通过和传统观测器对比分析,验证了新型滑模观测器能够有效的抑制系统的抖动,证明了该方法的可行性和优越性。

单芯片交流伺服电动机速度控制器的实现

采用磁场定向矢量控制(FOC)和空间矢量脉宽调制方式(SVPWM),通过模块化的EDA设计方法在单个FPGA芯片内综合了包括:FOC、SVPWM、电流环、速度环PI调节器、通讯接口等复杂的控制模块。介绍了相关控制模块的控制原理和设计思想,并给出了EDA设计的仿真结果,最后给出了速度控制实验波形。由于采用了矢量控制,与VVVF感应电动机速率伺服系统相比具有更好的线性调速特性和动态性能。

基于HDL电路的硬件FOC控制永磁同步电机实现

现代电机控制方法FOC(磁场定向矢量控制)要求高实时性的对电机进行控制,而专门设计的HDL电路具有独立运行、高实时性的特点。在追求单芯片的系统上,通过对芯片增加专门的HDL电路来实现FOC可以减轻CPU的负担、保证实时性且提高控制系统的可靠性。本文通过HDL语言描述硬件电路,实现了成熟的FOC控制模型,并且加入了编码器处理模块和ADC处理模块。基于以上硬件,可以在无CPU干预的情况下实现对电机的转速控制。

基于极点分布控制的城轨永磁牵引矢量控制方法研究

针对传统城轨永磁牵引系统转子磁场定向矢量控制方法中输出转矩响应速度和超调难以兼顾的问题,结合永磁同步电机d-q轴旋转坐标系数学模型和单位矢量的建模分析方法,建立系统的闭环传递函数,详细阐述通过设计电流环控制器实现调节系统闭环极点分布的原理和计算过程,并通过仿真对比分析,验证了所述方法在响应速度和稳态准确性上的优势,为城轨永磁牵引系统提供了一种性能更优的控制方法。

双馈式变速恒频风力发电机的空载及负载并网策略

双馈式变速恒频(DFVSCF)风力发电机在转子侧施加交流励磁,快速调节定子电压,以满足并网条件。本文利用这一柔性连接特性,采用磁场定向矢量控制技术,研究了双馈式变速恒频风力发电机的空载、负载两种并网控制原理,建立了基于定子磁链定向矢量控制下的两种并网策略,给出了两种策略下的转子电流控制模型,并设计了不依赖于发电机参数的u-ω型磁链观测器,实现了变速情况下DFVSCF风力发电机的安全并网。最后进行了实验研究,证明了两种并网策略的正确性及有效性。