混合永磁记忆电机全速域分段调速方法

针对钻机顶驱永磁电动机电能消耗大、退磁风险高、高效率调速范围窄等问题,提出以混合永磁记忆电机(HPM-MM)为核心的新型直驱式变频顶驱系统.根据HPM-MM不同磁化状态下永磁磁链与转速的对应关系,结合永磁体在线写极与超前角弱磁协调控制,使HPM-MM在具备永磁同步电机的优良特性外,还可以实现大范围平滑调速控制.通过计算转折速度划分运行区域,将运行区域分为恒转矩低速区和恒功率高速区.低速区使电机处于正向饱和充磁状态获得最大输出转矩.高速区包括弱磁Ⅰ区和弱磁Ⅱ区,弱磁Ⅰ区通过电机低矫顽力磁钢分段调磁实现高效调速;弱磁Ⅱ区采用超前角弱磁控制,通过重新分配定子电流进一步拓宽电机调速范围.该方法有效结合了HPM-MM本体的在线调磁与驱动协调控制能力,仿真分析验证了理论结果的有效性与可行性.

考虑SCE-TOG的水电机组调节系统协同控制器设计

水电机组调节系统对维持电力系统的稳定起着不可或缺的作用。为了同时提高水电机组调节系统各状态变量的跟踪性能,改善调节质量,引入协同控制理论,设计了水电机组调节系统调速、励磁协同控制器。首先建立了考虑调压井效应(SCE)及三阶发电机(TOG)的水电机组调节系统非线性数学模型,并推导出上述两种控制器的控制规律;在此基础上,针对水电站并入电网的单机无穷大系统,进行负荷扰动和三相短路故障两种情况下的仿真试验,比较协同调速励磁控制策略、协同调速控制策略和经典PID控制策略的跟踪性能。结果表明,所设计的调速、励磁协同控制器在两种工况下都体现了优越的控制性能。

基于虚拟同步机的微网并离网切换策略研究

对微网逆变器虚拟同步机控制及并离网模式切换进行研究。首先,建立了微网逆变器的虚拟同步机模型,并设计了基本的虚拟调速器和虚拟励磁调节器。其次,针对微网两种运行模式确定控制器的输入参考值,并设计了预并列单元,给出了微网在两种模式下切换的总控制框图。最后,在Matlab中建立简单的微网仿真模型并依托微电网实验平台进行相关实验,仿真和实验结果共同验证了所提控制策略的有效性。

大型抽水蓄能电站交流励磁机组控制策略研究

无级调速机组可以根据不同的水头选择不同的运行转速,能够明显地改善水泵水轮机的水力性能,减少振动、空蚀和泥沙磨损,提高机组的运行稳定性。为了推进交流励磁机组在国内的发展,根据抽水蓄能电站工况和无级调速机组的自身特点分析其控制策略,并依照国外某项目的参数进行仿真,通过仿真验证了所提出控制策略的正确性,为工程应用提供了理论依据。

发电机励磁调节和电磁过程对机组转速控制的影响

本文利用水电机组机械和电磁过渡过程联合平台,通过对不同负荷模型时水轮机调节系统负荷扰动的仿真研究,探讨了发电机电磁过渡过程和励磁调节对水电机组转速控制的影响。研究结果表明:励磁系统的调节作用和发电机的电磁过渡过程对水轮机调速器的负荷扰动特性有着十分明显的影响,在进行调速器动态特性研究时应计及这种影响。

非对称交错混合励磁爪极同步电机调磁性能三维有限元分析

为深入研究非对称交错混合励磁爪极同步电机的调磁性能,分析了该电机的磁路结构特征和调磁原理.采用三维有限元方法计算了不同直流励磁电流下的空载电机磁场,给出了不同励磁电流时电机气隙磁场分布及每极气隙磁通变化情况.设计制作了一台2kW样机,对样机进行了调磁性能实验,实验结果与三维有限元计算结果吻合.实验结果表明,只需相对较小的励磁电流便可实现气隙磁通的宽范围调节.该研究工作表明,所提出的电机结构新颖,调磁性能良好,电机效率较高,可满足宽调速同步电动机的需要.

计及风速波动和励磁调节的前端调速式风电机组并网电压稳定性分岔分析

为研究风速波动和励磁调节作用对含前端调速式风电机组电力系统电压稳定性和平衡解数目的影响。首先建立表征机组动态特性的微分代数方程组,在3节点系统下采用分岔理论分析风速波动、风速扰动时刻及励磁电压对机组并网电压稳定性的影响。在此基础上,研究励磁调节作用下节点电压随风速变化的情况。研究表明:系统平衡解数目和节点电压会随风速波动和励磁调节作用发生改变;风速波动较大时,通过增大励磁电压,可提高系统的电压稳定裕度和承载无功的能力,并保证机组在高风速下稳定运行,从而为前端调速式风电机组的稳定运行控制提供理论基础。

控制定桨恒速风电机组变速运行的变频和励磁系统

针对定桨距恒速型风力发电机对风能的利用效率较低的问题,提出了采用一种新型变频和励磁系统将其改造成为变速风力发电机的方法。设计的新型可消谐励磁调节系统用于定桨距恒速风力发电机励磁,与风力发电机接入电网的变频器进行协调控制,可使风力发电机根据风速变转速运行,大大提高了对风能的利用率。同时,本励磁调节系统可消除谐波的特点降低了变频器产生的谐波对风力发电机的不利影响,提高了风力发电机系统的性能价格比。

具有弱磁调速功能的直流他励电机控制器

直流他励电机由于其调速性能好、机械特性硬,在各类工程设备上具有广泛应用。文中综合应用电枢调压调速和励磁弱磁调速这两种他励电机调速方法,研制一种电动叉车用直流他励电机调速控制器。软件仿真和实际试验都表明:综合利用调压调速和弱磁调速可以使电机从低速启动到基速再到最高速度,全调速范围内具有良好的静动态特性。

他励直流电机闭环复合调速系统设计与仿真

他励直流电机具有易于调速的特征,同时具有较硬的机械特性。将降压调速与弱磁调速进行综合运用可以充分发挥其调速特性的优势。闭环调速系统则可进一步增强其硬特性,提高抗干扰性并实现对电机转速的准确控制。在对他励直流电机本身的电磁特性的分析的基础上,采用降压和励磁调速的复合方式,确定了闭环复合调速系统的控制策略与相关系数,建立了相应的结构模型与仿真模型,并运用Simulink对调速系统进行分析。

基于矢量控制技术的同步电动机调速系统分析

随着生产技术的发展,交流电气传动逐渐占据电气传动的主导地位。同步电动机传动作为交流电气传动的主要形式之一,也广泛受到人们的关注。目前发现采用矢量控制技术会使同步电动机调速系统的性能更加优越。本文通过结合电流模型、电压模型,对矢量控制系统的基本原理进行了分析,目的是为实现电励磁同步电动机矢量控制做准备,并分析了该技术的主要三条缺点,提出了修改建议和优化方法。

绞馅机控制系统设计

本文基于串励电机工作原理, 设计了以零点电路检测的零点信号为基准, 通过按键设定电机的速度等级的控制系统.该系统利用霍尔传感器及温度传感器实时检测得到相关数据, 并通过LCD屏显示及设定报警功能保证系统正常运行.

基于同步发电机模型的微网逆变器控制仿真研究

以配备储能装置的微网逆变器为研究对象,借鉴同步发电机机组调速及励磁控制原理,设计微网逆变器控制器,将逆变器整定为虚拟同步发电机(VSG),使其具备功率控制和调压调频的功能。为了能模拟同步发电机的电磁暂态过程,在功率控制环路中添加功率微分补偿环节和励磁电流控制环节,减小负载突变或者模式切换造成的电流冲击。设计VSG在离网、并网以及模式切换时的控制方案,搭建1台10kW的VSG机仿真模型,并验证了控制策略的正确性。

电励磁同步电机的U模型自抗扰无速度传感器控制

为有效抑制电励磁同步电机调速时负载等外部干扰对系统稳定性的不利影响,同时考虑到高强度干扰引发的编码器故障,提出一种基于U模型的自抗扰无速度传感器控制策略。首先针对高强度干扰对编码器的影响,建立了基于U模型的电机转速估计模型;然后将负载扰动归为未知扰动,利用扩张状态观测器对扰动进行观测,并将电机转速估计值作为速度反馈,通过反馈控制律进行主动补偿,提出基于U模型的自抗扰无速度传感器控制策略;最后对基于U模型的自抗扰控制器与传统PID控制器进行仿真和实验对比。结果表明,基于U模型的自抗扰控制器较传统PID控制器具有更好的动静态响应特性;基于U模型的自抗扰无速度传感器控制策略具有有效性;在编码器出现故障时,通过U模型对转速的估计仍可保证系统稳定运行,同时还可提高系统的动态性能和抗干扰能力。

ABB UNITROL~P型励磁系统性能特点综述

UNITROLP型励磁系统为ABB公司推出的一种性能先进的励磁控制系统,其结构和工作模式和当今国内普遍采用的数字励磁系统有很大的不同,通过分析UNITROLP型励磁系统的性能特点及存在的问题,对于今后设计新型的励磁系统、数字励磁调节器以及运行和调试同类励磁系统提供有益的参考。

基于6RA80的励磁功率扩展方案的研究与应用

介绍了西门子6RA80直流调速装置的功能和特点。结合具体实践,讨论了采用6RA80的转速-电流双闭环控制和EMF控制的原理,研究了“电枢+外部励磁”调速方案在电机试验站大功率直流电机调速系统中的应用。

分布式控制恒功率舞台吊杆的研究

提出分布式控制的恒功率调速电动吊杆的设计理念,并对恒功率调速的可行性、恒转矩段与恒功率段的最佳配比、励磁同步电动机与变频器的矢量控制等进行分析。

牛顿I-7000在发电机励磁系统控制设备上的应用

主要介绍了励磁系统中 ,在保证励磁高速闭环控制、调节通道冗余备份的前题下 ,用牛顿I 70 0

起重机吊钩拖动绕线电动机他励双高调速系统

本文提出励磁电流可自动控制的他励式双高调速系统设计方案。系统在提升特别是在下放重物时，具有较硬的机械特性；在负载１０％～１００％的变化范围内，可实现最大偏差１００％≤１０％，调速范围Ｄ≥１０；在满载运行条件下，可节约电能８０％以上。

起重机吊钩拖动绕线电动机自励双高调速系统

本文针对当前起重机吊钩拖动绕线型异步电动机调速系统中的问题，提出了自励式双高调速系统设计方案。本系统具有较硬的转速特性，去掉了串接在转子电路的一切耗能变阻器，同时，在负载10％～100％的变化范围内，可实现最大偏差■100％≤10％，调速范围D≥10（提升）、D≥5（下放）的控制，在满载运行条件下，可节约电能80％以上。