南滨排涝泵站电气设计要点

大中型排涝泵站是城市基础设施的重要组成部分,是保障城市安全、防止城市洪涝灾害的重要设施。合理得进行电气设计是保证排涝泵站正常运行的一个重要环节。文章以南滨泵站为例,针对城市大型排涝泵站的特点,介绍了该工程电气设计的相关要点。该泵站在设计过程中,通过相关技术和经济比选,确定主接线方案采用单母线分段、启动方式采用中压干式调压软启动器。针对泵功率、高效低速立式排涝泵的驱动需求,采用标准低极数(4P/6P)立式异步电机加行星齿轮减速箱方案。

基于双dq空间的永磁同步电机无位置传感器起动策略

不依赖电机转子位置检测的永磁同步电机流频比控制(IF控制)是一种无位置传感器起动策略,但由IF控制到基于磁链观测器的无位置传感器控制的平滑切换算法比较复杂,且切换瞬间非常容易引起电流的短时高频振荡。针对这一问题,提出一种基于双dq空间的永磁同步电机无位置传感器起动策略,分别在虚拟同步坐标系和转子同步坐标系下建立两个dq空间,在两个dq空间下分别建立电机的状态变量和控制变量,将两种控制策略之间的切换转化为两个dq空间的切换。双dq空间对应同样的三相静止坐标系,从而实现IF控制向磁链估计法的无缝切换。给出了基于双dq空间无位置传感器控制的实验结果,验证了该起动策略的有效性。

变频调速灯泡贯流泵站的起动过渡过程

为了获得变频调速灯泡贯流泵站的起动过渡过程水力特性,分析了变频调速贯流泵机组起动时采用矢量控制变频装置、低速同步起动的基本特点,建立了同步起动的灯泡贯流泵机组过渡过程力矩动态平衡方程;研究了同步电动机电磁转矩随转速变化的数学表达方法,分析了灯泡贯流泵机组阻力矩由水阻力矩、轴承摩擦力矩、电动机风扇阻力矩和转子风阻力矩等构成,并给出了相应的数学表达式,提出了快速闸门及其分流拍门在开启过程中的流量分配与平衡方程式.以南水北调东线工程中淮阴三站为案例,对设计工况下起动过程中的主要电气参量和水力参数进行仿真模拟,起动瞬间的励磁电流达到设计值的0.63倍,当频率为6.5 Hz时机组开始转动,迟滞时间为15 s,从而得到了频率变化规律与快速闸门延迟开启时间的最佳匹配.在设计工况下,当同步电动机转速线性变化从0到125 r/min的历时为100 s时,快速闸门延迟开启的最佳时刻为70 s.

基于励磁改进型矢量控制的车用交流感应电机启动控制研究

为解决电动车用交流感应电机(ACIM)启动时出现的大电流、小转矩问题,提出励磁改进型矢量控制的新方法,从ACIM控制策略角度考虑解决启动问题。在MMATLAB/SIMULINK环境下建立了ACIM改进前后的转子间接磁链定向矢量控制仿真模型和嵌入式自动代码生成模型。先进行仿真调试,再生成针对TI公司C28x系列DSP的C代码,手工编写TMS320F28335的底层驱动程序,在开发环境Code Composer Studio中完成了上层控制算法和底层驱动程序代码的集成,并将代码烧写到以TMS320F28335为核心的电机控制器中进行启动实验。对改进前后的控制策略进行仿真和实验对比。仿真和实验的结果表明:采用励磁改进型矢量控制的方法能够使ACIM在启动中降低启动电流并迅速提高启动扭矩。该方法比从启动设备和硬件结构上改进的常规方法更加节约成本,提高效率。

无刷直流电机启动过程仿真研究

研究无刷电机启动优化稳定性控制问题,在无刷直流电机启动过程中,预定位阶段转子到达平衡位置时会出现震荡现象,加速阶段电机换相时间曲线难以确定,电机启动的稳定性变差。为了使电机能够快速平稳启动,提出用三段式启动方式,采用一种电机外加电压逐渐增加的转子预定位方法。首先利用Park变换和Clark变换对转子预定位过程进行数学建模分析,同时对强推加速阶段进行仿真。仿真结果可以表明方法可以使转子平稳旋转到平衡位置,并通过研究换相时,减小了对启动过程的影响,为实际无刷直流电机优化控制设计提供理论依据。

三相笼型异步电动机启动特性的研究

三相笼型异步电动机因集肤效应导致参数随转差率的改变而变化,采用机械特性实用表达式建立鼠笼式异步电动机启动特性模型,仿真结果与试验结果相差甚远。针对这一问题,利用转矩实用修正表达式绘制了启动特性曲线。实践证明,该曲线与试验所测曲线较为一致,从而验证了该方法的正确性和优越性。

异步电动机直接转矩控制启动方法仿真研究

针对直接转矩控制的异步电动机的启动方法，本文提出了串行启动法、并行启动法、混合启动法这3种不同的启动控制策略，仿真研究结果表明，利用混合启动法可以获得比较满意的综合性能指标。

步进电机起动过程研究与设计

步进电机由于其转速仅受脉冲频率影响的开环控制而受到广泛应用,但是步进电机自身存在的起动频率使得电机不能一下达到运行频率,而必须有一个起动过程。系统研究了步进电机的起动过程,在此基础上设计了基于EPROM、压频变换器的起动电路,以及基于现场可编程门阵列(FPGA)的起动电路这两种不同的实现方案,并对两种方案进行了比较。从体积、功耗、可靠性、稳定性等因素考虑,基于FPGA的方案更适用于航天环境。

发电-电动机定子线棒启停过程中的热应力分析

发电-电动机频繁启停、变换运行工况的工作特性带来了电机内部频繁变化的温度与热应力,对电机的安全可靠性不利。电机的冷却方式与电机内部温度与热应力直接相关。该文采用理论分析与有限元仿真计算相结合的方法,分析了发电-电动机由停机冷态启动至额定运行的过程中,空冷与蒸发冷却两种冷却方案下电机定子线棒上的温度与热应力。为确保仿真结果的可信度,作者对国内某300MW发电-电动机运行数据进行了调研,并补充测定了真空压力浸渍绝缘的材料性能参数。研究结果表明,将蒸发冷却技术应用于发电-电动机中,可以有效降低电机负荷变化给电机定子线棒所带来的温度与热应力波动,有利于提高发电-电动机长期安全运行可靠性。

高稳定度步进电机驱动电路设计

介绍了一种采用细分技术的高精度、高稳定度的步进电机驱动电路,其以EPROM与FPGA为核心器件构成环形分配器,采用升频启动,电机根据升频曲线从启动状态平稳地过渡到工作状态。实验结果表明,电机按该驱动方案工作时,可以获得很高的周期稳定性。

基于单片机和串口通信的高速步进电机控制系统设计

介绍了一种采用单片机和串口通信相结合的高速步进电机控制系统,该系统由上位机(PC机)和下位机(单片机)2部分组成,二者通过串口交换数据。由于规定的步进电机转动速度所对应的脉冲频率远大于步进电机的突跳频率,因此达到最终转动速度需要一个加速过程,加速程序采用汇编语言进行编制,可以使过渡时间精确到μs级,保证了加速过程的平稳性。对指数型升速曲线和匀加速型升速曲线这2种常用的升速曲线在加速时间和转动平稳度上的性能进行了比较,发现指数型升速曲线过渡时间短、加速过程平稳,具有操作性强、实现效果好等优点。

一种矩阵变换器驱动感应电机软起动方法

采用传统的空间矢量调制方法时,矩阵变换器驱动感应电机在起动过程中会产生大的定子电流,由于矩阵变换器输入端与输出端通过器件直接连接,导致输入电流对电网造成冲击。为获得引起该问题的原因,从能量守恒、占空比和调制开关矩阵三个方面对输入电流和输出电流之间的关系进行了分析。在此基础上,提出一种改进的调制策略:采用输出电流与输入电流计算调制比。可视为一种间接的输出电流闭环控制,起动时限制了定子电流,使得起动电流明显减小,输入电流对电网的冲击得到明显降低。仿真与试验结果证明了所进行的理论分析与所提调制策略是正确可行的。

基于改进滑模观测器的永磁同步电机无位置传感器I/F起动方法

针对传统的永磁同步电机无位置传感器开环起动过程中存在启动电流大、功率因数小、抗负载扰动能力弱的问题,提出了一种基于改进滑模观测器的无位置传感器电流闭环I/F起动策略。起动加速阶段,在电枢绕组中产生幅值固定、频率逐渐增大的旋转电流矢量,使转子加速起动。当转速达到设定值时,检测指令位置角与用改进滑模观测器估算的转子位置角之间的偏差角,当该偏差角低于设定的阈值时,立刻切换至基于改进滑模观测器的无位置传感器电流解耦控制阶段。仿真和实验结果表明,采用所提起动策略后,起动电流可控,切换时刻的电流、转矩平稳无冲击。实验结果也验证了该起动策略能有效避免过流的产生,具有良好的动态性能和一定的抗负载扰动能力。

无位置传感器双绕组永磁BLDCM起动控制系统

提出了具有SVPWM控制和电流调节控制的无位置传感器双绕组无刷直流电机(BLDCM)的起动控制,其中电流调节控制采用两点式比较器控制。该起动控制方法不但能有效控制起动电流大小,而且能改善BLDCM开环起动性能。在Matlab/Simulink环境下,建立双绕组永磁BLDCM起动控制系统的仿真模型。设计了基于DSP2407A的双绕组BLDCM控制电路,并通过软件编程的方式实现了SVPWM的开环起动控制。仿真和实验结果一致,且结果表明了理论分析的正确性。

一种新型直接转矩控制方法的仿真研究

针对直接转矩控制的异步电机的启动和低速运行的方法 ,提出了间接转矩控制的方法·仿真研究结果表明 ,此法结构简单 。

大功率电动机起动对于中压电网瞬态电压降影响研究

从瞬态电压降的产生,阐述了瞬态电压降过大对中压电网的影响。从规范要求入手,参考国内外工程公司相关的计算公式,分析了中压电网中引起瞬态电压降设备的计算方式。并通过示例演算实际工程的瞬态电压降计算流程,为电气工程人员设计提供参考。

改善异步电动机启动性能的探讨及参数计算

分析了改善绕线式异步电动机启动性能的理论,提出了一种改善异步电动机启动性能的控制方案,即将斩波器与转子整流回路中的启动电阻并联,通过连续改变斩波器的占空因数,使电动机启动电阻在整个启动过程中随着转速的升高维持一恒值,从而保证了电动机转矩大时启动电流不大,缩短了启动时间,加快了启动过程,启动性能得以改善;探讨了该控制方案的实现方法,给出了启动电阻参数的计算原则和算例。该计算原则和算例证明了该方案的可行性。

基于模糊规则的无刷直流电机起动策略

在无刷直流电机的各种无位置传感器控制方法中,反电势法凭借其简单、实用等优点得到了广泛应用,但当电机静止或转速很低时,反电势过零点不易检测,无法实现电机自起动,因此需要一种控制策略实现电机的可靠起动。提出一种基于模糊规则的无刷直流电机起动策略:以一定频率导通绕组换相,并检测换相时绕组电流;根据电流响应和换相时刻的关系,通过模糊规则判定相对于当前换相指令的电机转子位置;最后对换相指令进行在线调整,避免电机起动过程中失步现象的发生。

双侧驱动轴向柱塞马达负载启动特性分析

为研究双侧驱动轴向柱塞马达的启动特性,介绍了双侧驱动马达的工作原理,理论分析并推导了启动时驱动转矩和各种阻力矩的计算公式,建立了双侧驱动轴向柱塞马达的液压仿真模型,分析了空载、定负载、延迟启动等工况下的启动特性.结果表明:空载启动时,双侧驱动轴向柱塞马达比普通轴向柱塞马达启动转矩波动小,达到平稳运行的时间更短,启动平稳性更优;定负载启动时,负载值越大,转矩波动越大,平稳运行时转矩脉动越明显,双侧驱动轴向柱塞马达的启动转矩峰值远低于普通轴向柱塞马达,转矩脉动量更小;延迟启动时,双侧驱动轴向柱塞马达对于负载变化的响应速度更快,其转矩波动情况与定负载启动时基本一致.

发动机起动性能单片机测试系统

利用单片机设计了一套汽车发动机起动性能的测试系统 ,介绍了该系统的硬件电路和软件构成 ,并对系统的功能、输入