智能化视角下造纸机传动系统变频调速控制研究

在当今造纸行业向智能化转型的背景下,造纸机作为纸张生产的核心设备,其传动系统的高效运行对整体生产效率和产品质量起着决定性作用。电气自动化与变频调速技术的深入应用,极大地推动了造纸机控制系统的技术进步,为实现造纸机械高效、稳定生产提供了坚实的技术基础。基于此,在探讨造纸机传动控制系统的构成与设计关键点,并针对常见的变频调速技术进行分析,特别是直接转矩控制(DTC)算法在优化传动系统中减少异步电机电磁转矩波动、降低能耗、提升效率方面的应用,旨在为造纸机传动系统的优化提供切实可行的解决方案。

矿用蓄电池特种车辆用变频牵引电机的研究与设计

传统交流变频调速系统只有恒转矩段和恒功率段,且恒转矩段约占整个调速范围的1/2,中频段特性比较硬,转矩不会跟随转速的变化而变化。为了让交流变频调速系统满足矿用蓄电池特种车辆的牵引工况,模拟直流调速系统的低速大扭矩“挖掘机”软特性,以DC 128 V的矿用铅酸蓄电池铲运车为例,通过对比直流电机特性参数,详细介绍了变频牵引电机多段速关键点、额定功率、额定电压、额定转速、启动电流、额定转差率和电机极对数等关键参数的设计方法,使得变频牵引电机转速与扭矩机械特性曲线与原直流电机相吻合,使其完全适用于矿用蓄电池特种车辆的行走,并在煤矿井下得到了验证。

基于PLC三相异步电动机变频调速系统设计

电动机作为机械设备的驱动装置,为了适应不同的工业工况,三相异步电动机需要根据不同的工况进行调速,三相异步电动机的调速方法主要有降压调速,转子串电阻调速,变频调速,而变频调速是三相异步电动机最理想的调速方法,可以实现无级调速。本文以依托PLC实验室,以三相异步电动机Y132S-2为被控对象,以昆仑通态触摸屏MCGS-TPC7031Kt为上位机,以西门子S7-1200系列CPU1214CDC/DC/DC为控制设备构成一个可以实现0-2750r/min的无级变速开环控制系统。该调速系统既节能又能通过触摸屏宏观监控调节电机转速,整个控制系统经济实惠值得推广。本设计主要包括硬件电路设计,控制程序设计等主要设计内容。

船用变频调速电路设计与性能测试

阐述变频调速系统的工作原理和特点,设计出一个变频调速系统在船舶上三相异步电动机应用的电路。分析之前的调速方式在设计和性能上的差异,通过在电机与电力拖动实验室进行的调试运行、确定实验步骤、数据分析,得出该船用变频调速电路设计的不足,从而优化船舶电机节能中的变频调速技术应用。

异步电机的数字式变频调速系统设计与仿真（英文）

在交流调速当中,变压变频调速占有重要地位,是异步电机调速系统中性能最好、效率最高的调速方式。该系统采用16位单片机80C196KC为控制核心,以三相PWM发生器SA4828产生SPWM控制信号,使用IGBT为功率开关器件,采用专用集成驱动芯片IR2130作为驱动环节,实现恒定V/F控制。同时,此系统具有完备的温度、电流、电压保护功能。通过仿真进一步验证了该系统的可行性。

基于MATLAB的异步电动机变频调速系统的建模与仿真

利用MATLAB中的电气系统模块库(PSB)和Simulink,为基于转差频率闭环控制的异步电动机变频调速系统建立了仿真模型,并给出了仿真结果.

双级矩阵变换器变频调速系统特性研究与仿真

为克服传统的交-直-交变频调速系统因变频器需中间直流环节的滤波电感器和电容器而使其体积大,笨重及谐波大的缺点,研究了双级矩阵变换器异步电动机变频调速系统。其功能类似于传统的变频调速系统,而其结构紧凑,体积小,重量轻,并且输入电流为正弦波,对电网无谐波污染。双空间矢量调制两级协调控制能实现整流级零电流换流,极大地减少了开关损耗,提高了变换器的效率。仿真结果表明,双级矩阵变换器异步电动机变频调速系统具有良好的动、静态特性,电机起动和制动时,转矩和转速的变化快速、平稳。

基于分数阶傅里叶变换的变频调速异步电机故障诊断方法

介绍了分数阶傅里叶变换的原理及其对线性调频信号的处理优势。以变频调速异步电机系统为研究对象,重点分析了在恒加速和恒减速运行模式下,系统的输出具有近似线性调频信号的特征,在总结变频调速异步电机在定子电流频谱上出现的断条故障特征的基础上,提出了基于分数阶傅里叶变换的变频调速异步电机断条故障诊断方法。实践证明,该方法可以有效地分析变频调速异步电机故障。

船舶动力装置中的异步电动机变频调速节能技术

介绍异步电动机的变频调速技术的发展以及变频调速系统的基本类型,以直接转矩控制异步电动机为例分析异步电动机数学模型及直接转矩控制原理,并以变频调速方法应用于船舶动力装置中的实例,充分说明其节能潜力,在当今能源短缺的形势下无疑具有很好的推广价值。

变频调速异步电机优化电磁设计

为抑制变频电源的高次谐波对变频调速异步电机的影响,提出从定转子槽配合的优化选择、转子槽形及气隙的优化设计、建立电机模糊自适应设计模型这几个方面进行变频调速异步电机的优化电磁设计。为提高现有变频调速异步电机电磁设计软件的实用性,利用Visual Basic 6.0开发出一种变频调速异步电机的优化电磁设计软件,完成了一台11 kW变频调速异步电机的电磁设计。设计结果表明,所设计的电机性能好,提出的优化电磁设计方法是可行的,开发的电磁设计软件输出性能良好,能够达到设计要求,具有实用性。

异步电机模型参考差速补偿无轴传动控制器

在研究变频调速原理的基础上建立异步电机简化数学模型,对所研究的系统建立符合工程设计要求的模型,将传统的PID控制器与差速负反馈原理有效地结合起来形成基于模型参考PID差速补偿控制算法的无轴传动控制系统,其优点主要体现在校正偏差及时准确、效率高、易于控制等方面。最后对模型参考PID差速补偿控制器进行仿真分析,并进行具体实验验证算法的有效性和可行性的实验验证。

MC56F8037数字信号控制器在单相异步电机SPWM变频调速中的应用

讨论了利用MC56F8037数字信号控制器实现单相异步电机SPWM变频调速控制的方法,给出了整个变频系统的设计原理、数据精简流程及测试结果.

三相异步电机的节能探讨

从三相异步电动机的损耗、效率及负载方面分析电能产生损耗的原因,通过案例的详细分析,介绍了通过给三相异步电机安装节能设备,利用变频调速技术对三相异步电机进行节能改造,达到了有效降低能耗的作用,对工矿企业的设备改造及选型具有参考价值。

基于功率匹配的异步电机最大效率控制

分析了在变频调速的情况下,通过调节有功功率和无功功率的比例(功率匹配比)来实现异步电机的最大效率控制的一种策略。分析表明在给定负载转速的情况下,通过调节功率匹配比,可以使电机运行在最大效率下;同时,也分析了在最大效率控制下的电压、转矩的变化情况。

基于DSP的异步电机变频调速系统设计与应用

介绍了用于电机控制的芯片最新发展状况。讨论了基于TMS320F2812的异步电机变频调速系统在空压机控制中的硬件设计。详细介绍了各部分硬件电路的实现。通过实践表明,该系统有较高的灵活性和稳定性,适合于复杂的无传感器矢量控制和直接转矩控制算法的实现。

三相异步电动机变频调速的节能研究

针对电机变频调速的供电电压中含有高次谐波而导致定转子铁芯产生损耗发热的问题进行研究，首先对变频调速系统的各种损耗的产生机理进行理论分析，然后着重研究三相异步电动机的铁损，分析磁滞损耗、涡流损耗的产生原因并建立了准确的数学模型。最后对不同的铁芯材料（纯铁、硅钢片、铁氧体）做定性定量的分析，搭建实验平台验证铁芯材料在不同的交流频率下的损耗变化规律。结果表明普通电机在变频驱动下，硅钢片作为铁芯的电机工作在50-100Hz的工况下、铁氧体作为铁芯的电机工作在1000Hz频率以上、工业纯铁用于直流供电的磁路工况下更为节能。

异步电动机恒功率变频调速的研究

现代电力电子技术的发展为交流异步电动机的变频调速提供了现实可能性.在变频调速的应用中,人们发现,为了得到恒功率宽范围的变频调速,变频器的容量往往要比电动机额定功率大得多,显然这是很大的浪费.本文研究恒功率宽范围变频调速时异步电动机参数、调速范围和变频器容量的关系,得山电动机漏抗越小,所选变频器容量可以越小的结论,故对恒功率宽范围变频调速中的异步电动机设计时,电动机的漏抗值有重要意义.

基于MATLAB的异步电动机矢量控制变频调速系统的仿真

根据异步电动机矢量控制的基本原理,应用MATLAB6.5中的电力系统仿真工具(Sim-PowerSystems),对异步电动机矢量控制系统建立仿真模型,并结合具体实例给出系统结构图。本文采用转速、磁链闭环的直接矢量离散控制系统仿真模型,进行了控制系统的动态仿真,并根据转速、转矩、电流波形对PI调节器的参数进行理论分析,通过仿真波形结果验证了PI调节器参数调节的有效性和正确性,电机调速特性有所提高。

变频调速技术在风机水泵负载上的应用

对拖动风机、泵类负载的大功率电动机采用变频调速是现在节能措施中极为重要的手段。空间电压脉冲宽度调制(Space Vector Pulse Width Modulation,SVPWM)技术应用于变频调速系统中不但改善了脉冲宽度调制(Pulse Width Modulation,PWM)技术存在电压利用率偏低的缺点且具有转矩脉动小、噪声低等优点。给出了一个以TMS320LF2407A型数字信号处理器(Digital Signal Processor,DSP)芯片为控制电路核心的异步电机SVPWM矢量控制调速系统,在介绍SVPWM基本原理的基础上对系统硬软件设计进行了分析。试验结果表明,该调速系统具有优良的动、静态特性和较好的控制效果,因此在风机、水泵等高能耗设备方面拥有广阔的应用前景。

基于内模控制的变频调速方案的设计

基于内模控制的优点,分析了异步电机的内模解耦控制,在此基础上提出一种基于内模控制的变频调速方案。该方案具有结构简单,容易实现,调速精度高等优点。根据设计方案建立了仿真模型和实验平台,结果表明,电机在变频调速过程中电压和电流变化平稳,速度响应快,调速精度高,证明了该方案的有效性。