感应交流电机变频调速器自动化稳态控制技术

针对变频调速器控制电路中参数动态变化特性较强、电机稳定特性难以捕捉及固有互感关系较差问题,提出一种基于变频调速器的自动化稳态控制技术。根据电机内定子及转子的感应矩阵,建立电机内部电力参数的动态变化数学模型,计算二者间互感关系变动时对电路稳态的影响,推导互感矩阵。以变频控制器作为自动化控制应用载体,根据电路的实时数据,调节变频参数,用于反馈不稳定性信号,并采用变频控制器自动输出控制数值,建立无功补偿函数,根据功率、电压及电流值的减少量,进行定量补偿,完成感应交流电机变频调速器自动化稳态控制。实验数据表明,所提方法应用下,电压和电流分布较为规律,功率输出结果较为稳定、均衡,对电路稳定改善效果较佳。

变频调速异步电动机效率优化控制的研究进展

异步电动机运行于额定工作点附近时效率较高,轻载运行时其效率会明显下降。优化变频调速异步电动机的效率对于节约能源、系统自身冷却和控制环境污染具有重要意义。总结近年来变频调速异步电动机效率优化控制策略的研究现状,包括基于模型的最优励磁控制、最小输入功率在线搜索法和最小定子电流控制等,分析了各种效率优化控制策略的性能和优缺点,指出变频调速异步电机效率优化研究的发展方向,并给出考虑电机动态响应的效率优化控制研究结果。

神经网络逆系统在电机变频调速系统中的应用

神经网络逆系统是近年来发展起来的非线性控制新理论 ,它具有物理概念明晰、适用面宽、使用简便的特点。论文给出了感应电动机变频调速系统的数学模型 ,并通过可逆分析 ,证明该系统可逆 ,可以用神经网络逆系统对其进行控制。仿真和试验结果表明 ,对感应电动机变频调速这一非线性、快速多变、难于建模的复杂系统 ,神经网络逆控制器的控制是实用和有效的。

输油系统中变频调速电机和泵类负载效率的计算方法

在异步电机变频调速系统中,频率改变后,电机的转速不能由频率直接确定,因而不能确定电机输出的机械功率。电机拖动泵类负载时,由于泵与电机对轴联接,因此泵的轴功率也不能确定,电机和泵的效率也不能单独计算。依据电机理论和泵的特性,分析并得出了在频率改变后,由频率计算电机转速及输出机械功率的方法。利用该方法可以单独计算电机和泵的效率。另外,还分析得出了频率改变后电机转差率和转速的计算公式,并同时否定了变频调速电机转差率不变的论点。

变频调速异步电动机电磁转矩计算方法

针对变频调速异步电动机运行范围广、需要校核点数多的问题,探讨了其电磁转矩和最大转矩的快速、准确计算方法。在比较异步电动机T型、π型、Г型等效电路的基础上,通过理论分析,归纳并导出了恒磁通π型以及较准确Г1型、Г2型、Г3型等效电路计算模型,并提出了一种计算低频段最大转矩的转差率定步长试探法。通过公式推导和计算实例,分析了变频调速异步电动机在高频轻载、高频重载、低频轻载、低频重载等不同运行工况下各种等效电路计算模型的特点与适用范围,为变频调速异步电动机电磁转矩和最大转矩的快速、准确计算提供了新的思路和解决方案。

基于自抗扰控制器的感应电机变频调速系统

设计了由4个一阶自抗扰控制器构成的多环调速系统.该系统将电机模型中的交叉耦合项、易变参数以及负载统一归为未知"扰动",用自抗扰控制器的扩张状态观测器进行观测,并采用非线性状态误差反馈控制器补偿,实现控制系统的精确解耦和简单线性化.该控制方案不需要精确的电机参数,使得自抗扰控制器的设计能够独立于感应电机的精确数学模型.半物理仿真软件Saber Designer中的器件级仿真实验表明,相对于经典PID控制器,自抗扰控制器对负载扰动和电机参数变化具有更好的鲁棒性和动态性能.

LMS算法的自适应逆控制变频调速系统

针对矢量控制变频调速系统参数鲁棒性差这一交流传动领域难题,提出基于自适应逆控制理论的感应电机变频调速新型控制结构用于增强系统参数鲁棒性;提出一种基于变论域的变步长LMS自适应滤波算法用于电机系统及其逆系统建模。研究结果表明,变论域变步长LMS算法克服了收敛速度、时变系统跟踪速度与收敛精度方面的矛盾;自适应逆控制的变频调速系统对感应电机参数摄动具有鲁棒性。

最优最小开关损耗SVPWM地板水暖变频调速系统

为了提高地板水暖系统的整体性能,除了考虑管道系统的设计和水泵本身机械特性,还要考虑水泵电机变频调速系统的效率。针对提高电机变频调速系统效率的问题,在分析电压源逆变器多解性的基础上,分析几种最小开关损耗电压空间矢量脉冲宽度调制策略,提出一种最优化的解决方案,并应用于永磁同步电机-变频调速地板水暖系统,给出相应的开关损耗计算公式,采用Matlab/SIMULINK进行仿真分析,并基于TMS320F2401设计和实验整个变频调速地板水暖系统。实验结果表明,永磁同步电机-变频调速地板水暖系统中采用最小开关损耗电压空间矢量脉冲宽度调制策略是可行的,降低了有效开关次数的1/3。对于额定功率50 W负荷而言,相比非最优电压空间矢量脉冲宽度调制策略,开关损耗降低2 W左右,电压源逆变器变换效率提升4%左右,改善了工况。

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．

变速恒频风电系统效率-可靠性优化控制

针对变速恒频风电系统,采用双频环优化控制结构研究多目标优化控制策略。低频环采用风能转换效率作为稳态优化指标,通过最佳叶尖速比法求解优化控制律;以转矩脉动作为控制变量、叶尖速比脉动作为状态变量,建立高频环优化控制模型,并在改进的高频环线性化模型基础上,以转矩脉动作为优化控制目标,应用LQG算法求解高频环优化控制律。最终实现了变速恒频风电系统的动、稳态指标综合优化控制,仿真结果证明了所设计方法的有效性。

基于神经网络广义逆的感应电机变频系统内模控制

为提高感应电机变频调速系统的鲁棒性和抗干扰能力,提出了基于神经网络广义逆系统的内模控制方法.在分析原系统可逆性的基础上,先用动态神经网络逼近原系统的广义逆模型,从而串接在原系统之前组成广义伪线性复合系统,实现系统的线性化与开环稳定,有利于系统的综合.再对广义伪线性系统引入内模控制,保证系统的鲁棒稳定性.采用该系统进行了阶跃响应和跟踪效果试验.结果表明,该方法能够成功地实现系统的线性化,并且当系统存在建模误差和负载扰动的情况时,仍能使系统保持高性能的控制.

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。

可变速抽水蓄能机组调速器的控制策略

可变速机组由于其转换效率高、适应水头和出力范围宽、调节性能优越等特点越来越受到研究重视。本文从可变速机组的系统组成、调节原理出发,针对机组水泵、水轮机不同工况,提出了机组效率寻优、功率调节、一次调频控制、调速励磁的联合控制等方面的控制策略,对于可变速机组的控制调节做出了一些有益探索,可供大型抽水蓄能电站可变速机组的控制研究提供一定参考。

大时滞大惯性变频泵控马达调速系统研究

针对大时滞、大惯性负载变频泵控马达调速系统动态性能差的特点,提出了采用极点配置最优预报自校正PID控制。介绍了极点配置最优预报自校正PID控制器的结构和算法。仿真结果表明,基于极点配置最优预报自校正PID控制器不仅具有良好的动态特性,很强的鲁棒性和自适应性,而且调节快速,参数整定方法简单。

超高层建筑高速电梯关键技术研究

高速电梯作为超高层建筑的垂直运输设备,其性能备受关注。针对超高层建筑高速电梯关键技术展开探讨、分析,希望能进一步促进高速电梯的发展和应用。

鼠笼式三相交流异步电动机的变频调速系统的研制

给出了用可编程控制器、变频器来实现鼠笼式三相异步交流电动机变频调速系统的机理 ,并给出在 PI控制器下的结论。说明该方案能够普遍适用当前工厂控制需要 ,具有一定的实用价值。

基于DSP的交流感应电机数字控制器的研究

本文依据矢量控制的原理,通过坐标变换,将定子电流矢量分解为按转子磁场定向的两个直流分量并分别加以控制,从而实现磁通和转矩的解耦控制;以电机控制专用的 DSP 芯片 TMS320F240为核心,设计、开发了一套基于矢量控制的变频调速系统。试验结果表明,该控制系统硬件结构简单,实时性好。

中低频轻载工况下引入虚拟电抗的感应电机变频调速系统稳定控制

针对中低频轻载工况下感应电机变频调速系统存在的转速与电流振荡问题,该文提出一种引入虚拟电抗的感应电机变频调速系统V/f控制方法。首先,建立感应电机变频调速系统的数学模型,在此基础上分析V/f控制下感应电机变频调速系统的稳态性能。然后,分析引入虚拟电抗的感应电机变频调速系统的根轨迹,证明了引入虚拟电抗可提升感应电机变频调速的稳定性,达到抑制感应电机变频调速在轻载中低频工况下振荡的目的。最后,通过Matlab/Simulink仿真和大功率感应电机变频调速系统的实验平台,验证了采用该文所提的引入虚拟电抗的V/f控制方法,可实现感应电机变频调速系统在中低频轻载工况下低转速脉动和低电流振荡运行。

异步电动机节能调速控制策略

通过分析导致电动机损耗产生的因素,简述了电动机结构优化降耗措施以及变频调速控制节能优化的策略,包括基于电动机损耗模型和基于输入功率检测的最小损耗控制策略。

基于模糊逻辑的空冷岛清洗架同步变频控制

针对空冷岛清洗装置上、下行电机行走过程存在不同步问题,提出以倾角传感器为唯一输入变量、基于模糊逻辑控制的同步变频控制算法,实现在线调整清洗架偏移角。建立清洗架数学模型,进行稳定点分析。以上、下行感应电机作为研究对象,定量分析调速中频率及负载率的影响。在Matlab/Simulink环境下搭建仿真模型,并结合角度扰动模型进行补偿效果验证。结果表明,所提出的基于模糊逻辑控制算法具有更好的响应速度和鲁棒性。