永磁同步电机长线变频驱动系统定频滑模预测电流控制

煤矿高效可靠生产运输的一种优选方案是采用井上变频-井下永磁同步电机长线驱动方式。长线缆会加剧电机过电压和绝缘老化,故需加装输出LC滤波器。LC滤波器增加了系统阶数,导致传统线性控制策略结构复杂且参数整定耗时。为此,该文提出一种永磁同步电机长线变频驱动系统的固定开关频率滑模预测电流控制(FSF-SPCC)策略。首先,建立基于滑模切换函数的预测模型,并设计基于滑模面跟踪的价值函数。因滑模面固有地实现了多变量控制,故可有效抑制谐振。其次,为了提升系统稳态性能并方便LC滤波器的设计,进一步提出一种三矢量FSF-SPCC控制器,实现了固定开关频率。最后,通过实验验证了所提控制策略的可行性。

永磁同步直驱变频系统在补连塔煤矿106主运胶带机上的应用

随着科技的发展,传统的异步电机驱动的煤矿胶带机因其负载率低、电动机效率低、功率因素低等问题较为显著,越来越多的被永磁同步变频直驱系统所替代,其具有启动转矩大、运转效率高、过载能力承受范围广、节能环保、体积占地小、设备重量轻等特点。永磁同步变频直驱系统为作业人员提供了便利,设备在作业时为皮带提供了完善的保护功能,可靠性能非常高,可以精准的控制变频,增加丰富的通信功能,能适应在恶劣极端的环境下工作。通过永磁同步直驱变频系统在补连塔煤矿106主运胶带机的实践证明,永磁同步直驱变频系统改善了电机驱动方式和功率参数,延长了整机的使用寿命,减少了设备的损坏和维修,降低了能耗,带来了明显的经济收益。

基于零电压注入的航空电驱动用永磁电机系统零低速无位置传感器控制

针对航空电驱动系统零低速域高性能无位置传感器控制算法的需求,本文提出了一种基于零电压注入的无位置传感器控制策略。首先,针对传统高频注入法的高频噪声问题,引入随机高频信号代替传统信号,在估计的d轴中激励出与位置相关的响应电流。随后,对传统信号及随机高频信号的噪声产生与抑制机理进行理论分析;进一步分析死区效应对位置观测的影响,在随机高频信号注入基础上,额外注入零电压矢量,并设计死区补偿策略以抑制由死区效应所引起的位置观测误差。最后,通过MATLAB/Simulink验证了所提出无位置传感器控制策略的有效性。本文所提出的算法可实现零低速域的低噪声低谐波无位置传感器控制,对航空电驱动系统控制策略的设计具有参考价值。

永磁同步电机在深井钻机绞车提升系统中的应用与分析

绞车作为深井钻机提升系统的主要动力设备,其设计的先进性对钻机整体的性能、效率及成本控制均有着重要意义。目前国内外普遍采用异步变频电动机和齿轮减速箱作为绞车传动装置,该机构存在低速(恒压、恒速钻进)不稳定、结构复杂、维护工作量大、能耗成本高等问题。本文在现有钻机提升动力设计技术的基础上,提出了一种永磁同步电机在深井钻机绞车提升系统中的设计方案及其应用案例。根据永磁同步电机自身特点设计了一种无减速箱的双电机直驱系统,基于矢量闭环控制技术设计了相应的电控系统,在实际施工现场对其典型运行特性进行了测试分析,与同井场、同型号传统电动钻机的能耗对比分析表明,永磁同步电机绞车具有结构更为简单、维护及能耗成本更低的特点。

带式输送机低速大转矩直驱滚筒控制方案

针对带式输送机主滚筒采用异步电动机配合液力偶合器的驱动方式存在效率低、启动冲击大等问题,提出基于外转子永磁同步电动机(PMSM)的带式输送机直驱滚筒控制方案。为实现低速大转矩控制,采用基于旋转坐标系直轴电流为零的矢量控制策略;针对低速运行时反电动势小、转子位置和速度估算精度低的问题,引入高频脉振信号注入法来估算转子位置及速度。建立直驱滚筒调速控制系统实验平台,进行了稳态特性测试、启动特性测试、负载特性测试,验证了PMSM直驱滚筒控制系统在0~90 r/min转速范围内转矩响应快速,转速稳定可调,较好地满足了带式输送机低速大转矩的启动调速要求。

永磁同步电机新型直接转矩控制

为了使逆变器的开关频率得到最优利用,实现永磁同步电机高性能控制,建立了基于预测控制的新型直接转矩控制。在分析系统的混杂特性的基础上,利用普通直接转矩驱动系统自身运行特点推导出适合预测控制系统的低复杂度离散混杂模型。通过设计包括逆变器控制目标和电机控制目标的预测控制器目标函数,使逆变器平均开关频率最低的同时电机输出在给定的滞环范围内。对两电平电压型逆变器直接转矩控制系统进行仿真,结果表明所设计控制方案比普通方案开关频率降低了20%,转矩脉动降低了12.5%。

高压变频调速技术在高炉鼓风机拖动系统中的应用

结合唐钢中厚板厂GE22 MW高炉风机拖动系统和唐钢铁厂南区3200 m3高炉SIEMENS 46MW风机拖动系统的安装调试运行情况,介绍了LCI型电流源变频器的系统组成和工作原理,重点分析了高压变频调速技术在风机负载控制系统中的应用,展望了同步电动机在高炉鼓风机拖动系统中的应用前景。

自动跟踪同期频域解耦控制系统的设计研究

运用计算机辅助设计和多变量系统频域控制理论,设计了一个交流变频调速电动机-发电机组的自动跟踪同期闭环解耦控制系统,计算机仿真表明,本系统可实现发电机端电压矢量的幅值、频率和相位无静差地与电网自动跟踪同期;同时,机组能在电网电压、频率波动的情况下,仍快速而平稳地实现同期.

全数字大功率交流变频调速装置在可逆式机组的应用

可逆式机组水泵工况运行需解决大型同步电动机的启动问题。文章介绍一种电流源交 -直 -交变频器型全数字大功率交流变频调速装置在广州抽水蓄能电站 2期机组的应用 ,说明其工作原理、功能、配置及特点。由于应用此种变频调整装置 ,提高了设备的控制性能和运行可靠性 ,保证机组抽水工况的快速启动。

矿用永磁同步变频调速电动机性能检验方法研究

介绍了矿用永磁同步变频调速电动机的检验标准现状,结合永磁同步电动机的低转速大转矩、需要变频器起动和调速等特点,提出了电动机性能检验方案和检验项目,给出了与检验自起动永磁同步电动机不同的检验方法和测量方法。试验结果表明,检验项目和测量的结果均能准确、有效的反映永磁同步变频调速电动机的性能情况。

基于新型无差拍电流控制的高速PMSM控制技术研究

通过对永磁同步电机驱动控制方法的研究,提出了一种新型的无差拍电流控制(dead beat current control,DBCC)策略。电机在高速或者需要高转矩响应时,为了减少转矩纹波,高带宽和高精度的控制电流环是必不可少的。无差拍电流控制是实现这些要求的首选之一。目前为止,国内外提出了多种无差拍电流控制方法。提出一种新型的考虑时间延时的DBCC方法,并且与传统的PI电流调节相比较,以进一步说明DBCC的优势。还提出了一种转子位置补偿的新算法,消除电机高速运行时的偏移误差。最后通过仿真和实验对该DBCC进行了验证。

HLP-C100变频器在永磁同步电动机中的应用

设计了由变频器与永磁同步电动机构成的调速系统,电路包括两个部分:主回路与负载回路。依据电路对HLP-C100变频器在永磁同步电动机系统的应用情况进行了相应的性能测试,对测试数据进行曲线拟合得到机械特性曲线、电压频率控制曲线及负载曲线,经分析得知该系统调速范围广泛、调速稳定性好,且带负载能力较强。

大型矿井变频调速提升同步电动机的设计应用

概括了矿井提升同步电动机的电磁、结构等方面的设计要点。在电机电磁设计方面,说明了对于变频电源特点,如何选择电机容量、额定电压,确定极对数、定子铁心外径及气隙磁密、定子线圈每相串联匝数和定子铁心长度等初步设计需要考虑的问题。进而对详细计算进行说明。在结构设计方面,分别对定转子的组成和定转子线圈结构特点进行了介绍。

探讨大型变频调速矿井提升同步电动机设计的特殊性

针对大型矿井提升同步电动机和为其供电的交-交变频电源的特点,概括介绍了此类电机的电磁、结构等方面的设计要点。在电机电磁设计方面,说明了对于使用变频电源下,如何选择电机容量、额定电压,确定极对数、定子铁心外径及气隙磁密、定子线圈每相串联匝数和定子铁心长度等初步设计需要考虑的问题。进而对详细计算进行说明。在结构设计方面,分别对定转子的组成和定转子线圈结构特点进行了简要介绍。所生产的电机不仅在性能上满足用户的要求,而且经济指标也在逐步提升。

一拖二变频调速技术在露天煤矿破碎设备物料输送控制的应用

变频调速是节能减排应用的一项新技术,变频器启动可以减少机械间产生剧烈冲击,加速机械的磨损,根据生产工艺的需求,自由调整运行速度和量度,降低企业成本费用。露天煤矿采用一拖二变频调速技术在低压系统控制的应用,首先考虑节能环保,也是矿山企业向变频技术改造进一步指明方向,这样先进技术的成功应用,同时为露天煤矿在其他领域更深层次、更广泛应用做出借鉴,特别是积极探索高压变频器一拖二的应用实现,为社会节约能源、为企业增加效益都具有非常现实的经济意义和社会意义。

推车机用低速直驱永磁同步电机的设计与应用

目前推车机驱动系统多采用“异步电机+减速机”的驱动方式,存在传动环节多,整体效率低,能耗大等问题。采用低速直驱永磁同步电机,替代传统的驱动方式,由永磁电机直接驱动负载,系统效率高,运行平稳可靠,安装维护简单,可实现智能控制。本文介绍了某一运行现场推车机的使用情况,分析存在的问题,根据实际运行工况,合理选型,专门开发设计了一款具有高起动转矩、高过载转矩特性的永磁同步电机,能够满足推车机运行工况的要求。通过有限元软件进行仿真分析,其性能结果满足技术要求,并制造样机,在现场进行试验验证,试验结果与仿真结果一致性较好,该电机现场运行良好,解决了原有系统存在的问题,值得推广应用。

将磁力驱动反应釜改为隔爆型永磁同步电动机直驱式反应釜的技术探讨

介绍了隔爆型变频调速三相永磁同步电动机应用磁力驱动搅拌反应釜的优点和设计制造要点,减少了减速器和磁力耦合器,提高了传动效率。