基于矢量控制的多相感应电机电子变极调速技术

为了拓宽交流传动系统的恒功率调速运行范围,在研究多相系统变换理论和多相电机矢量控制的基础上,提出了一种基于转子磁场定向矢量控制的多相感应电机电子变极调速方法。该方法不需要额外增加电机的容量或电流,通过转子磁场定向矢量控制产生不同平面的谐波电流,驱动电机旋转,从而控制电机实现了在不停电情况下的电子变极,而且变极过程平滑,无大的转矩波动。本文以九相感应电机为例,对提出的方法进行实验验证,给出了其在转子磁场定向矢量控制下的3对极和9对极之间相互电子变极的实验结果。实验结果表明,所提出的方法能够在不停电的情况下实现电子变极调速,有效地提高了电机恒功率调速运行范围。

多相感应电机的电子变极技术

传统感应电机构成的交流传动系统恒功率运行区间是有限的,为了使交流传动系统具有宽广的恒功率调速运行范围,在多对极多相系统变换理论的基础上,提出通过多相电机的电子变极实现宽范围恒功率调速。利用多相电机具有多个控制自由度的特点,通过多相电机转差频率控制产生不同平面的谐波电流,使电机在不同极对数的旋转磁场下运行,实现了在不停电情况下的电子变极。给出了9相感应电机3对极和9对极的变极实验,实验结果表明多相电机能够在不停电的情况下实现变极,从而可有效地拓宽恒功率调速运行范围。

多相感应电机指数响应电子变极方法研究

为了拓宽多相交流传动系统的调速范围,在多相系统变换理论和多相电机矢量控制的基础上,提出了一种基于指数响应的多相感应电机电子变极调速方法。该方法通过转子磁场定向矢量控制产生不同极对数的谐波电流来驱动电机旋转,不同极对数的转矩电流按照指数曲线进行切换,从而控制电机实现了在不停电情况下的电子变极,解决了变极过程中转矩和速度波动大的问题。该文以五相感应电机为例,对提出的变极方法进行实验验证,给出了其在转子磁场定向矢量控制下的1对极和2对极之间相互电子变极的实验结果,实验结果表明所提出的方法能够在不停电的情况下实现平滑的电子变极调速,使转矩和转速波动减弱。

基于新型卡尔曼滤波器的无轴承异步电机无速度传感器控制

为了提高无轴承异步电机无速度传感器矢量控制系统的精度,提出一种新型串联卡尔曼滤波器,通过将容易变化的电机参数作为待辨识状态向量增广到系统模型中,实现电机参数的在线计算,并将得到的参数值反馈到算法中实现电机转速的准确辨识,从而减小电机参数变化对转速估算精度的影响。通过采取三个扩展卡尔曼滤波器的串联结构降低系统模型矩阵的阶数,减小实际应用中数字芯片的计算负荷。通过仿真和实验对比了在电机参数变化时传统扩展卡尔曼滤波器和新型串联卡尔曼滤波器的估计转速误差,结果表明新型卡尔曼滤波器能有效减小参数变化对估计精度的影响,确保转子稳定悬浮运行。

不断电新型变极绕组设计原理

本文提出了一种基于延边三角形接法的新型变极绕组，采用这种单绕组的双速电动机用简化的开关来实现变速且变速时不需切断电源、变速切换的可靠性较高。该绕组基波分布系数较高、磁势高次谐波含量较低、双边下有合理的气隙磁赛比，有着广阔的应用前景。文中着重论述新型绕组的设计原理与方法。

极相调制异步电机的绕组设计及性能比较

异步电机可使用极相调制的变极策略扩展转速/转矩范围,极相调制可以采用传统的电机绕组也可采用环形绕组。本文提出了一种异步电机极相调制绕组的设计方法,基于这种方法分别设计了极相调制的传统绕组及环形绕组样机。有限元计算结果验证了提出的变极绕组设计规律以及极相调制绕组变极的可行性。比较了传统电机、环形绕组单转子电机及环形绕组双转子电机在同一极数下的运行性能,双转子电机更适合环形绕组,它充分利用了环形绕组的两边,内外转子均输出转矩,提高了效率;但是,传统绕组电机则具有更好的性价比,更有应用前景。

不断电切换变极调速电动机绕组的研究

本文研究了三相变极调速异步电动机不断电切换绕组的设计原理，所研究的绕组均只有六个出线头，控制方法非常简单，提高了变速不断电切换的可靠性，降低了变速切换的成本。

基于DSP控制的多相交流电机变频调速系统

多相电机调速系统可以将传统三相电机的控制方法和极相调制模式结合起来,使电机转矩/转速范围得到扩展。为此,以9绕组极相调制感应电机为对象,建立了其数学模型,研究了其极相变换控制。以TMS320LF2407A为处理器,用XC95288XL扩展PWM信号通道,构建了极相调制感应电机控制系统,实验结果验证了该系统。

多相感应电机电子变极电流控制策略

针对多相感应电机斜坡响应电子变极过程中,电机转速跌落和转矩波动较大的问题,采用了基于滑模变结构电流控制的多相感应电机电子变极方法。文中对PI和滑模变结构控制两种电流控制策略进行了比较分析,在多相感应电机矢量控制基础上,用滑模变结构电流控制器替代传统的PI控制器分别控制d轴和q轴电流,解决了电子变极过程中PI电流控制跟踪电流斜坡输入存在的滞后性问题。并以五相感应电机为例,对提出的方法进行验证,实验结果表明提出的方法能有效改善多相感应电机电子变极过程中的转矩和转速波动。

变极电机绕组设计的“双极对数槽号相位图”

论述了交流电机变极绕组设计理论中的一种新工具──双极对数槽号相位图的概念、原理、画法及基本特点。应用双极对数槽号相位图设计变极绕组时，可同时直观地观察同一绕组方案在两种不同极对数下的分布情况，兼顾两种极对数下的绕织性能，直接得出对两种极对数均具有优良性能的绕组方案，并可定性分析在各种变极绕组连接方式下方案的可行性。通过一个设计实例简要说明了此种相位图的具体应用。

基于遗传算法反向法变极的数学模型

基于变极绕组设计的双极对数槽号相位图和对称块图法 ,讨论了变极绕组设计的数学模型 .将遗传算法引入变极绕组的自动设计中 ,以常用的反向法变极为例 ,提出了基于遗传算法的数学模型 ,从而为变极绕组设计的全自动化、全计算机化和全优化奠定了良好的基础 .

对旋风机电动机变极调速控制与节能分析

针对对旋风机大流量运行时后级电机轻载运行效率过低,而小流量运行时后级电机功率增大甚至过载的问题,采用电动机变极调速的方法,仿真分析获得各转速配合的风机及叶轮的全压升、效率和轴功率特性,给出高效率运行范围。采用对称轴线法设计一款单绕组双速三相异步电动机,其基波绕组系数在6极时为0. 925,8极时为0. 945,其额定效率在6极时为89. 0%,8极时为90. 7%,性能指标满足风机叶轮驱动要求。最后,分析对旋风机电动机变极调速节能原理,给出相应的控制方法。该方法控制简单,不明显增加投入,最高可节能50%以上。

交流电机转子绕组中复合线圈连接原理研究

复合线圈是一种可用来改善交流电机起动性能的新型转子线圈，对其连接问题，归纳为自然等位连接和强制等位连接进行了分析，并通过实例进行了说明。

双绕组双速感应电动机变极过程的节能分析

在双绕组双速感应电机变极调速时，采用两种极数的绕组串联运行，经过计算和实测结果表明，这是降低变极调速过程中的电气损耗、提高节能效果的有效方法，尤其适用于塔机起升机构多速电动机变极调速．

感应电动机调速新方法－动态变极调速法

提出了一种感应电动机调速的新方法－动态变极调速法，主要内容有：感应电动机动态变极调速法的原理，感应电动机动态变极绕组的设计；

低切换电流的绕线型变极感应电动机转子绕组研究

对绕线型变极感应电动机转子绕组的设计，引入“无感绕组”的概念并提出采用复合线圈“线圈对”连接技术，能够做到转子上只需三个滑环，且在两种极数下转子都可以具有较高的阻抗，既保证了变极电机能够有较大的变极切换转矩又有效地限制了起动或变极切换时的冲击电流。

双速电动机的转速控制

本文分析了典型的变极绕组及其变极切换方式．提出了接法的换相变极绕组及实现不断电切换的变极切换方式．

新乡火电厂^#5炉^#1引风机电机双速节电改造

通过对新乡火电厂＃５炉＃１引风机电机的双速节电改造．将定子绕组接法由ＹＹ／△改造为Ａ．消除了原控制方式中的一系列隐患，使该电机可根据锅炉负荷情况进行双速运行．达到大量节电的目的．

新型三滑环绕线转子变极绕组接法研究

对具有三滑环的绕线型变极感应电动机，分析比较了常规的反向法和共轭法的特点和设计方法，指出在既要求所有极数均保持可串电阻调速性质不变又要求有好的性能条件下，可在转子电路中采用交－直变换的方法，将原来的交流输出变为直流输出。

送风机用双速电动机变极绕组方案研究及实践

应用换相法变极设计原理，将与大型发电机组配套采用 Ｙ Ｙ／ Ｙ 接法的送风机电机改造成为△／ 接法的电机，经实践证明大大提高了送风机电机的运行性能．详细介绍了样机的两套绕组方案设计，并对运行性能进行了对比分析，证明了换相法变极的优越性．