基于MRAS模型的无速度传感器异步电动机直接转矩控制系统

在无速度传感器异步电动机直接转矩控制方案中,纯积分环节的直流漂移、电动机的温升所引起的异步电动机的定子电阻变化及测量误差等因素将影响异步电动机的定子磁链估计精度。针对以上因素,提出了相应的估计和改进的方法,同时使用MRAS模型对速度进行观测,给出了实验结果,从而验证了所提出方案的有效性。     

基于加权模型的异步电动机直接转矩控制定子磁链估计

提出了异步电动机直接转矩控制系统中定子磁链估计的加权模型,实现了电机全速运行范围内定子磁链估计的u-i模型和i-n模型之间的平滑切换,并用MATLAB/Simulink对该模型进行了仿真,仿真结果表明,加权模型可以在异步电动机全速运行范围内准确地估计定子磁链,为实现异步电动机的直接转矩控制奠定了基础.     

低速段异步电动机直接磁场定向控制

为了改善交流异步电动机无速度传感器控制系统低速运行时转速脉动的问题,采用直接磁场定向控制算法.该算法利用电流模型磁链观测器与反电势积分模型相结合的方法对电动机转子磁链的幅值和相位进行检测,并通过电流模型对转子转速进行辨识构成速度反馈回路.仿真结果表明,所采用的异步电动机直接磁场定向控制可以提高电动机的动态响应速度,使电动机有较好的参数不敏感性,能够在低速运行时取得较好的动静态性能.电流模型与反电势积分模型相结合的磁链观测方法,能够使交流异步电动机无速度传感器控制系统在高速及低速运行时都具有良好的动静态性能,增加了电动机的有效调速范围.     

基于自适应补偿低通滤波器的直接转矩控制系统的研究

传统的异步电动机直接转矩控制在低速段由于纯积分环节中定子电阻的影响对磁链的观测不稳定,将造成磁链和转矩脉动过大,限制了实用范围.针对这一不足,本文引进新的磁链观测方法,即带自适应补偿低通滤波器模型,对其进行仿真实验.结果表明,该模型能够较好地改善磁链轨迹,转矩、电流脉动均得到有效控制,能够保证系统的控制品质,具有工程实用价值.     

异步电机转子磁链估计器的比较研究

随着异步电机传动系统的应用日益广泛,抑制扰动、提高磁链估计精度是一个极具实际意义的问题。本文详细分析和介绍了目前常用的一种异步电动机转子磁链间接检测的方法及原理,即基于电压模型法的转子磁链估计器。最后针对电压模型中的纯积分环节存在直流偏置和初始相位问题,本文对一种改进的电压模型进行了研究,运用MATLAB/SIMULINK仿真分析,验证了该改进电压模型的有效性。     

一种新型永磁同步电机定子磁链观测器

定子磁链估计是直接转矩控制中不可缺少的部分,传统直接转矩控制中通过对反电动势值进行积分估计定子磁链.为了避免纯积分法的缺陷,提出定子磁链估计的改进方法,将扩展卡尔曼滤波引入到直接转矩控制中,利用扩展卡尔曼滤波估计定子磁链,研究了扩展卡尔曼滤波在定子磁链估计中的应用.仿真结果表明所提出的算法克服了传统反电动势积分法的缺陷,不仅能准确估计速度、转子位置和定子磁链,并且对电机参数具有很强的鲁棒性.     

基于定子磁链的异步电动机软启动仿真研究

提出了一种基于定子磁链的电动机转矩控制的软启动器.该软起动器根据定子磁链估算电动机转矩,并根据所估算的值实现电动机转矩斜坡控制的软起动.在Matlab/Simulink环境下对该软起动进行建模仿真,仿真结果表明基于定子磁链转矩估计的软起动控制方法可行,并且该启动方式能达到了预定的控制效果.     

一种感应电机直接转矩控制

根据感应电机直接转矩控制的特点,对低速下磁链观测误差产生的原因进行了分析,给出了一种磁链观测的改进方法--低通滤波器补偿法.这种方法在采用低通滤波器代替纯积分环节的基础上,根据定子磁链的实际值与估计值之间的关系,推导出估计磁链的补偿公式,给出了原理框图,并对观测结果进行了仿真比较.仿真结果表明,采用低通滤波器补偿法,直接转矩控制系统的低速性能有十分明显的提高,证实了该方法的有效性.     

一种感应电机直接转矩控制磁链观测的改进方法

根据感应电机直接转矩控制的特点,对低速下磁链观测误差产生的原因进行了分析,给出了一种磁链观测的改进方法———低通滤波器补偿法.这种方法在采用低通滤波器代替纯积分环节的基础上,根据定子磁链的实际值与估计值之间的关系,推导出估计磁链的补偿公式,给出了原理框图,并对观测结果进行了仿真比较.仿真结果表明,采用低通滤波器补偿法,直接转矩控制系统的低速性能有十分明显的提高,证实了该方法的有效性.     

异步电动机直接转矩控制调速系统的计算机仿真

介绍了异步电动机直接转矩控制系统的基本组成和工作原理,采用异步电动机α β坐标系下的数学模型、按照磁链的圆形与六边形控制方法、基于MATLAB6. 5构建了直接转矩控制调速系统的仿真模型,提出了一种新的磁链运行区间判断方法,该方法简单可行、计算量小.仿真结果验证了该模型的正确性和该控制系统的有效性.     

双定子轴向磁场永磁同步风力发电机的设计

研究表明:如果电机的极数足够多,轴向长度与外径的比率足够小的话,轴向磁场电机比传统径向磁场电机的转矩和功率密度大.轴向磁场电机的缺点是电枢铁心制造比较困难.为此本文提出一种新的结构方案,用软磁复合材料形成定子的齿部,再与带冲叠片形成的铁心轭部结合起来形成定子铁心,并且使用集中绕组.然后对这种新型轴向磁场电机进行了电磁设计,并用Ansoft有限元法对电机的磁场进行了仿真.结果表明:通过合理地选择主要尺寸和极数/槽数比,可以获得正弦波的电动势波形和较小的齿槽转矩.     

Implementation of Direct Torque Control Scheme for Induction Machines with Variable Structure Controllers

A torque control scheme for high-performance induction machine drives was developed to overcome some disadvantages of direct torque control （DTC）. In the improved DTC method, the stator flux and the torque controllers use variable-structure control theory which does not require information about the rotor speed. Space vector modulation is applied to the voltage source inverter to reduce the torque, stator flux, and current ripples. The digital signal processor-based implementation is described in detail. The experimental results show that the system has good torque and stator flux response with small ripples.     

磁场定向异步电机的磁饱和影响及转矩优化分析

为分析铁磁路饱和对磁场定向异步电机性能的影响 ,提出了一种新的基于 MT同步旋转坐标系下考虑异步电机主磁路饱和的非线性数学模型。通过有限元计算分析表明 ,异步电机饱和的区域主要集中在靠近 M轴的齿部和轭部 ,而在 T轴上 ,由于定转子间的转矩电流在磁路上达到磁平衡使得磁路呈线性化。在分析饱和交叉影响的同时分析了该模型的适用条件。应用该模型 ,分析了异步电机的输出转矩密度 ,计算结果表明适当选择电机的转子磁链大小 ,将会提高电机的每安培输出转矩能力     

一种改进式无刷双馈电机三电平直接转矩控制算法

针对无刷双馈电机直接转矩控制算法转矩脉动和磁链脉动大的问题,基于固定合成矢量方法提出了一种改进式无刷双馈电机三电平直接转矩控制算法,增加了空间电压矢量的可选择性,使得磁链脉动和转矩脉动控制在较小的范围内.在Matlab/Simulink软件平台上搭建了无刷双馈电机三电平直接转矩控制算法模型,并对改进式三电平直接转矩算法进行了验证.实验结果表明,该算法有效地减小了磁链脉动和转矩脉动,获得了更好的磁链轨迹和转矩波形,电机转速更加稳定,同时保持直接转矩控制算法转矩响应速度快的优点,提高了控制系统的鲁棒性和动态性能.     

一种考虑负载转矩的异步电机弱磁控制策略

从高速弱磁区内电动汽车对电驱动系统的实际要求出发,提出一种考虑负载转矩的异步电机弱磁控制策略。该策略根据转矩指令动态调节电机转矩电流和励磁电流大小,既能满足宽范围调速的需要又能提高驱动系统在高速弱磁区内的运行效率。此外,通过对转矩电流的补偿控制,能够保证转矩响应的动态性能。文中介绍了该控制策略的基本原理、控制框图和实现方法,并进行了计算仿真和实验验证。计算仿真和实验结果验证了所提出的弱磁控制策略的有效性。     

交流电机的多回路理论

本文提出了适用于分析研究交流电机绕组不对称状态的多回路理论。这种新的分析方法把电机看作有相对运动的多个回路组成的电路，物理概念明确，便于灵活应用。用交流电机多回路理论研究凸极同步电机定于绕组内部故障电流的计算和异步电机统组不对称问题等的实践表明，多回路分析方法是解决这类问题的有效手段。     

异步电机软启动的瞬时功率理论控制律

异步电机软启动过程中定子电压和定子电流发生畸变,影响电机的启动性能且产生谐波污染。基于瞬时功率理论,以三相异步电机为研究对象,通过动态方程获得了功率因数函数的数学模型,给出了电压电流和功率的仿真曲线,获得了新的软启动控制律。仿真结果表明,电机启动的不同阶段,新控制律能提高有用功的传递,从而验证了该控制律的有效性。     

m、n相电机的综合矢量分析法

利用综合矢量的基本概念，推导出ｍ、ｎ相异步电机的电流、电压、磁链综合矢量的一般表达式，定、转子电流联合作用下的定、转子磁链表达式，电压方程、转矩方程以及有关的电功率和电磁转矩表达式。利用这些关系式可以分析ｍ、ｎ相异步电机的稳态和动态运行性能。这里所推导的表达式也可以推广应用于多相同步电机。     

双馈异步风力发电机新型无位置传感器控制方法

为了解决风力发电机系统中位置传感器故障率高、维护困难的问题,提出了一种双馈异步风力发电机新型无位置传感器控制方法。该方案通过测量定子电压计算定子静止坐标下的定子磁链矢量,同时通过测量的转子电流和重构得到的转子电压计算转子坐标系的定子磁链矢量,根据定子磁链矢量在不同坐标系下的位置获得转子位置角度。和已有方法相比,该方法仅需测量定子电压和转子电流作为反馈量,计算量较小且不需要定子电流信息。实验表明,该控制算法具有良好的动态和稳态性能,达到了较高的转子位置和转速观测精度,适合双馈异步风力发电系统的变速恒频运行。