多边形磁链轨迹控制新方案及其分析研究

本文提出一种多边形磁链轨迹作图法,导出周期开关状态表,由GAL器件实现电压空间矢量顺序控制,用变频定宽调制法获得电压、频率同步平滑调节,最后导出变频定宽电压谐波分析公式及相应的计算数据。

磁链轨迹控制在机车辅助逆变电源中的应用

从逆变器供电的电压空间矢量和磁链轨迹控制原理出发,充分利用80196KC单片机的特点,分析磁链轨迹控制的软件实现方法和过程;并给出了在应用系统中实测的电压波形和电流波形以及利用磁链轨迹控制的逆变器控制系统在机车辅助逆变电源上的运用情况。

电压型PWM变频调速系统的磁链轨迹控制

介绍一种适用于交流变频调速系统的磁链轨迹控制法。该方案采用磁链和转矩两个闭合环路，通过ＭＣＳ—８０９８控制系统对磁链、转矩平均值的无静差调节，达到对转矩、转速快速调整的目的。

感应电动机四开关低成本逆变器的磁链轨迹改进控制研究

该文利用磁链轨迹控制方法详细分析了四开关三相低成本逆变器的工作原理,指出其运行性能一般低于六开关逆变器的根本原因。总结出8个基本电压控制矢量,优选其中4个控制矢量进行逆变器的磁链轨迹改进控制。针对四开关逆变器没有零电压控制矢量的特点,提出了回扫延时的概念。针对四开关逆变器的电容均衡分压问题,基于磁链轨迹控制方法提出了有效的解决方案。理论分析和样机实验表明,利用磁链轨迹控制方法对四开关逆变器进行的改进研究收到了预期的效果。

轨道交通异步牵引电机低开关频率下定子磁链轨迹跟踪控制研究

功率器件的低开关频率导致轨道交通牵引系统在全速范围内不能实现圆形定子磁链轨迹控制。直接自控制(DSC)广泛应用于轨道交通牵引传动控制,其定子磁链轨迹为六边形或十八边形,但随着逆变器最大输出电压越来越接近电机额定电压,未能实现对转矩的有效控制,产生较大的电流冲击和转矩脉动,影响系统控制性能。为解决此问题,本文基于优化脉宽调制策略,以异步牵引电机为控制对象将定子磁链轨迹跟踪控制算法应用于高速区,与应用于中低速区的DSC控制算法进行无缝切换,实现全速范围内的平滑过渡。仿真及实验证明了所提算法的正确性和可行性。

低开关频率中压传动的定子磁链轨迹跟踪控制综述

为加大中压变频器出力,要求降低开关频率,带来PWM波形谐波大问题。解决上述问题的办法是采用同步且对称的优化PWM策略,它不能直接用于高性能系统,因为它在动态会造成PWM紊乱,系统过流。本文介绍了一种既能减小谐波又能快速响应的定子磁链轨迹跟踪控制方法,它基于优化PWM,又有在动态修正开关角的功能。为解决低开关频率对解耦的影响,出现了一种既不同于常规矢量控制又不同于直接转矩控制的基于磁链跟踪之新闭环调速系统,其性能优于上述两种传统系统。

异步牵引电机定子磁链轨迹跟踪控制技术研究

为解决大功率交流传动系统中因功率器件的低开关频率所导致的PWM波形谐波大的问题,提出了一种基于新型优化同步调制的定子磁链轨迹跟踪控制算法,离线状态下以电机电流谐波总和最小为优化目标求得逆变器在各种分频数下的优化开关角,从而得到定子磁链的运行轨迹;系统正常工作过程中实时计算出定子磁链轨迹的各个特征门槛值,根据观测到的电机定子磁链值与各个特征门槛值进行闭环控制,实现基于定子磁链轨迹跟踪控制的同步调制算法。仿真及试验验证了所提算法的正确性和可行性。

基于定子磁链轨迹跟踪控制的优化脉宽调制方法研究

大功率牵引传动系统常用的脉宽调制方法为混合脉宽调制,即在低频段采用规则采样异步调制,中频段采用同步优化脉宽调制,基频以上采用方波控制。本文针对SHEPWM优化脉宽调制方法,说明了其原理,并对其开关角的计算方法进行了分析,针对其离线计算的开关角只适用于稳态运行的情况,本文采用定子磁链轨迹跟踪的控制方法,通过优化开关变化时刻消除电流误差,使之适用于动态运行工况。

250km/h标准动车组平台牵引电机电磁噪声优化控制

250 km/h标准动车组平台是用于满足不同速度等级的全面自主化高速动车组平台,但受最高开关频率的限制,其输出具有高频率、低载波比的特点,使得逆变输出含有丰富的谐波成分,由谐波引起的电机振动和电磁噪声问题尤为凸出。为此,文章提出了一种牵引电机电磁噪声优化控制策略,通过磁链轨迹跟踪控制技术和开关频率分布优化来降低电机电流谐波含量和优化谐波分布,从而获得逆变器一电机的最优匹配工作点,达到降低电机噪声的目的。试验结果验证了该电磁噪声优化控制策略可以有效抑制因谐波与气隙磁场相互作用产生径向电磁力所引起的电磁噪声。

两相异步电动机变频调速装置

主要讨论对称两相变频器主电路的结构以及介绍一种简单实用的磁链轨迹控制技术．

概述低开关频率PWM变频的问题及解决办法

为加大中压变频器出力,要求降低开关频率,这就带来了PWM波形谐波大的问题。解决上述问题的办法是采用同步且对称的优化PWM策略,介绍了CHM-PWM和SHE-PWM及其近似简化算法。优化PWM策略不能直接用于矢量控制等高性能系统,因为它在动态会造成PWM紊乱,系统过流。介绍了一种既能减小谐波又能快速响应的定子磁链轨迹跟踪控制方法,它基于优化PWM,又有在动态修正开关角的功能。为解决低开关频率对解耦的影响,出现了一种不同于矢量控制的基于磁链跟踪之新闭环调速系统。

一种SiC牵引逆变器高频-低频混合型多模式PWM调制方法

为提升牵引系统效率、改善电机温升和噪声性能,文章从逆变器开关频率优化、调制策略选择、电机控制算法适配等多个维度开展高频SiC牵引逆变系统控制方法的研究,提出了一种适用于SiC牵引逆变器的高频-低频混合型多模式PWM调制方法。其在30%额定转速以下的中低速段,充分利用SiC的高频特性,并基于系统损耗优化原则对逆变器额定开关频率进行优化设计;在30%额定转速及以上的中高速段,采取优化调制,实现电机电流的谐波抑制,使电机电压利用率达到97%;另外,为了适配新型PWM控制方法,提出了一种牵引电机多模态定子磁链轨迹闭环控制方法。最后,对所提出的PWM调制方法与传统低频PWM调制方法进行了对比研究,结果显示,采用所提算法,电机电流总谐波失真率(THD)最大降低了9.31%,牵引系统整体损耗最大降低10.2%,电机温升最高降低31 K,最大电机运行噪声抑制可达10 dB,证明了所提PWM调制方法的有效性。