自控式同步电动机调速系统的仿真研究

建立了自控式同步电动机调速系统的数字仿真模型。主要考查了在起动、变速、突加及突减负载情况下，系统直流环节的电流和电机转速的变化。试验表明：起动时间及电流幅值的计算误差小于５％，转速及电流变化曲线与实际情况基本吻合。证明数学模型和计算程序是正确的。提供的仿真程序简单实用，在ＰＣ机上即可运行。     

具有负载自适应功能的游梁式抽油机矢量控制系统

 为了减少抽油机的能耗,降低采油成本,提高系统效率,本文提出将电动机矢量控制技术应用于抽油机中,并使用模糊PID控制器使异步电动机的工作特性与游梁式抽油机载荷的变动特性相匹配.矢量控制方法实现了电动机的磁链和转矩解耦、抽油机的曲柄扭矩计算和等效力学模型确定的控制系统输入,而载荷传感器作为负载反馈,则可以根据负载控制电动机的电磁转矩电流.在抽油机运行过程中,矢量控制系统实时进行负载自适应控制,可提高电动机功率因数,降低无功功率.对具有负载自适应功能的游梁式抽油机矢量控制系统在长庆油田进行了现场试验,试验结果表明该控制系统能够实时、动态自动调整电机的转矩电流,使电机的输出转矩与抽油机的负载特性相匹配,提高了抽油机系统效率,达到节能降耗的目的.     

一种新型的无刷同步电动机

改进逆序串激式无刷同步电动机在结构上和电气上的缺点,提出一种新型的励磁方式,以获得结构和电气性能更优的无刷同步电动机。方法应用 自控和斩波技术,实现励磁电流的自动调节。     

微处理机控制自控式同步电动机调速系统的研究

对微处理机控制全数字化的自控式同步电动机调速系统进行了研究。讨论了系统各 部分的组成和工作原理。介绍了全数字化控制的硬件和软件实现方案。最后给出了系统 的实验结果。系统的特点是采用一台８位微处理机完成整个控制功能。研究结果表明． 这种自控式同步电动机调速系统能够达到比较满意的性能指标且具有结构简单、控制灵 活及运动可靠的优点。     

能量直接回馈进行同步发电机温升试验的研究

给出同步发电机与同型号同步电动机同轴组成的温升试验系统。电动机是发电机发电气负载,将电能转变为机械能;电动机又是发电机的原动机,直接把机械能回馈给发电机。该系统由较小容量直流电动机驱动,给系统损耗的电能进行补给。这种温升试验方法是经济实用的新方法。     

稀土永磁同步电动机的自控式变频调速

矢量控制理论解决了交流电动机电磁转矩的有效控制,双闭环矢量控制策略提高了同步电动机变频调速系统的动态性能。介绍稀土永磁同步电动机（转子无阻尼绕组）设计和自控式变频调速,典型规格样机实测数据表明具有转矩和转速平稳、同步调速范围宽的优点以及工程实用性。     

永磁同步电动机变频调速系统

提出了具体变频路和器主电控制电路的设计方案，利用输出电流完成了永磁同步电动机转速自动跟踪．采用高功率因数控制，实现了永磁同步电动机自适应U／f曲线控制．对永磁同步电动机的并网控制进行了研究，根据负载情况估测永磁同步电动机定子电压相位，实验测试曲线表明并网过程定子电压曲线过渡平滑，基本无冲击．对永磁同步电动机的变频器进行了样机实验，结果证明性能良好，完全能满足抽油机永磁同步电动机的要求．     

三相异步电动机单相运行特性分析

对三相异步电动机单相运行的特性进行了分析，推导出了单相运行电流与负载率的关系式，为进一步研究电动机的单相保护提供了理论依据。     

工频同步电机传动系统主回路及其电流调节算法研究

描述了工频同步电机传动控制系统主回路的结构及其整流变压器、吸收电路的参数计算,对其电流控制算法及谐波抑制策略进行了分析.研究了工频同步电机传动控制系统在亚同步、同步以及超同步速度时,突加负载的电流响应特性.结果表明,工频同步电机传动控制系统的性能可以达到与直流电机控制系统相当并且具有同步电动机特性的结论.     

永磁同步电动机转子电流状态观察器研究

本文以周期性负载为例推导了永磁同步电动机动态运行时的转子阴尼绕组电流的计算模型，并采用单片微机进行了状态观察．     

同步电机的一种自控变频调速控制方案

介绍一种同步电机自控变频调速控制方案.同步电机的自控变频是利用角位置码盘检测电机的转速和转角,并将码盘产生的一组方波信号经过Walsh变换转换成正弦信号去控制电枢电压而实现的,控制线路简单,精度高。     

新型永磁同步电动机直接转矩控制系统

对永磁同步电动机直接转矩控制系统进行了改进 ,用对定子电流励磁分量实施砰砰调节代替对定子磁链的两点式砰砰控制 .改进后消除了定子电流中不希望的分量 ,提高了交流传动系统的效率 .仿真结果表明新系统不仅有同样简单的控制结构 ,同时仍保留了优良的控制性能 .     

基于Matlab-Simulink的舰船综合电力推进系统仿真

为了优化舰船综合电力推进系统的性能,减少研制风险,基于M atlab-S im u link环境,建立了由十二相同步电机、电压型逆变器、螺旋桨及船舶负载组成的推进系统的各部分及系统的仿真模型。通过变压变频控制的十二相同步电动机带螺旋桨及船舶负载系统的仿真对模型进行了验证。为了提高舰船综合电力推进系统的性能,推导了十二相同步电动机直轴气隙磁链观测器的模型,籍此构建了十二相同步电动机矢量控制方案。仿真结果表明,各模型建立正确,十二相同步电动机矢量控制方案能够实现转矩与磁链控制解耦,能够满足舰船电力推进系统动态性能要求。     

基于预测自适应的永磁同步电机无传感器控制

针对传统永磁同步电机无传感器控制动态性能差和转速信号观测精度低的问题,设计了新型永磁同步电机无传感器控制方法.文章采用在线梯度下降法设计二阶线性扩张状态观测器,该二阶线性扩张状态观测器能够在永磁同步电机负载扰动或转速突变情况下准确快速对电机转速实时估计;同时将预测自适应滑模控制系统应用于转速环节,通过预测自适应估计永磁同步电机扰动变化量进行实时电流补偿.仿真结果表明:二阶线性扩张状态观测器能够对转速准确快速实时估计,且抗干扰能力强;预测自适应滑模控制策略有效缩短电机速度响应时间,显著削弱电机转速、电磁转矩的抖振,表现出良好的动态性和鲁棒性.     

同步磁阻电机直接转矩稳定控制研究

传统同步磁阻电机控制方法需解耦控制,实现过程复杂,且在低速范围内无法保证电机的稳定性。为此,针对低速范围环境,提出一种新的同步磁阻电机直接转矩稳定控制方法。建立同步磁阻电机数学模型和转子的机械运动方程。对电机端电压与电流进行测量,采用坐标变换,将其转换至两相静止坐标系,求出定子磁链、电磁转矩以及转速。将得到的定子磁链与转矩和既定值相比,通过查表确定适宜的电压空间矢量,完成同步磁阻电机直接转矩稳定控制。在低速范围内将扇区分成正负两个对等部分,施加不同电压矢量,从而获取新的电压矢量选择表,保证控制稳定性。实验结果表明,所提方法能够优化低速范围内电流畸变与平均转矩脉动大的弊端;在加速与转速突变状态下,可快速平稳地变化;磁链幅值与转矩值稳定。     

基于有限元分析的永磁同步电机实时模拟器研究

针对三相永磁同步电机,设计了一种功率硬件在环的实时电机模拟器结构.提出了一种基于三相定子坐标系的永磁同步电机电流-磁链有限元反查表模型,建立了接口电路的数学模型,基于此提出了电压前馈电流反馈控制的接口算法,并针对电流反馈环节提出了一种模糊PI控制算法.通过Matlab/Simulink及其与JMAG-RT的联合仿真实验测试方法对接口控制算法和电机模拟器进行了测试与对比分析.仿真结果表明:在额定工况下,所提出的接口控制算法对期望相电流值的跟踪误差小于2%,所提出的电机模拟器对电机相电流及转速特性的模拟误差均小于3%,验证了其有效性.      

自控式同步电动机高性能控制方式的实现

分析了恒换流剩余角和恒气隙磁通控制相结合的高性能控制方式。提出了基于端电压相位检测的恒换流剩余角控制方法，讨论了端电压相位检测的低速运行问题。得出了计及气隙磁场饱和效应时恒气隙磁通控制的励磁调节规律，给出了一种无刷励磁结构及馈电主回路。采用８０８６微机与８０３１单片机构成的全数字控制系统实现了恒换流剩余角和恒气隙磁通控制。实验结果表明采用此控制方式的自控式同步电动机可获得最优性能指标。     

基于模型预测策略的永磁同步电机最大转矩电流比控制优化

针对当前在采用最大转矩电流比(maximum torque per ampere,MTPA)控制策略的永磁同步电机双闭环矢量控制系统中,因外在负载或电机转矩突变,造成电流调节器因积分饱和而导致电机实际定子交-直轴电流无法快速跟踪给定的MTPA电流问题,提出一种基于模型预测控制原理的两矢量模型预测控制策略,来取代传统双闭环电机控制系统中的电流内环调节器。在分析永磁同步电机MTPA控制原理、电流内环调节器饱和原因的基础上,利用模型预测控制的非线性约束处理能力在每个采样周期内通过两电压矢量模型预测控制策略,获得更加准确的电压矢量。实现系统实时动态跟踪永磁同步电机MTPA轨迹的目标。仿真和实验结果表明,该控制策略在电机给定转矩或外在负载转矩突变情况下可实时跟踪MTPA给定电流的变化,电机定子电流未出现较大波动。