开关磁阻风力发电机无位置传感器控制

针对开关磁阻风力发电机提出了一种新的无位置传感器控制方法,在电机非工作相绕组中注入电压脉冲,通过检测响应电流值的变化来获取换相位置.即启动时同时向电机三相绕组中注入电压脉冲,比较三相绕组电流值的大小关系获得电机转子所在的区间.在试验室中建立了开关磁阻风力发电系统,试验结果表明该控制方法是可行的.     

开关磁阻电机寻找初始位置的研究

开关磁阻电机(SRM)的转子必须与电机磁场保持同步才能保证电机的正常运行,因此对转子位置信息的准确检测非常重要。本小组通过向电机各相注入一定幅值的方波电压,利用相电流峰值及其与转子角位置之间的解析关系式求出转子的初始角位置,从而实现转子处于任何位置时的快速无反转起动。实验中,以一台四相8/6极SRM为对象进行相关实验,实验结果验证了该位置检测方法的可行性及预估相选取原则的正确性。     

基于LSSVM的开关磁阻电机转子位置估算

针对开关磁阻电机(SRM)中位置传感器在恶劣环境下存在脱落、故障的隐患,提出了基于最小二乘支持向量机(LSSVM)的SRM转子位置估算方法.利用改进的电压脉冲法获取电机磁特性数据,将交叉验证法与凑试法相结合以选取合适参数,并对LSSVM进行训练.与改进的反向传播神经网络(BPNN)的位置估算相比,LSSVM的训练时间缩短了72%,训练样本的均方误差减小了7.8%,测试样本均方误差减小了19.6%,且测试样本误差较训练样本减小64.5%.在Simulink中利用S函数建立仿真系统,结果表明,在高速、低速、负载突变的情况下,LSSVM位置估算模块的平均误差在0.1°以内,说明其训练速度快,泛化能力强,精度高,鲁棒性好.     

基于模糊推理规则的开关磁阻电机转子位置估算研究

由于电机间接转子位置角度估计方法中存在一定误差，采用一般的控制策略难以实现电机性能的良好控制。为了提高电机的转速控制精度和抑制转矩脉动，在分析开关磁阻电机的非线性数学模型的基础上，研究了模糊转子位置估算方法，提出了一种新的无位置传感器转子位置估算方法：基于模糊推理规则的转子位置估算，并对此方法的误差信号进行了分析。     

基于Simulink两相无位置传感器SRM的仿真分析

基于开关磁阻电动机的基本方程,利用Matlab／Simulink环境下的基本模块,对一两相SR电机及其调速系统进行了建模仿真．通过对仿真结果的分析,验证了对于两相SR电机采用电压PWM作为控制策略的正确性;以及在无位置传感器的情况下,利用其他量估算位置角度的可行性．     

开关磁阻电机功率电路的软开关策略及仿真

提出一种开关磁阻电机驱动系统(SRD)功率变换器的新型软开关策略.通过在电源与开关磁阻电机(SRM)相绕组开关电路间插入准谐振直流环节电路,并在各相绕组开关上并联缓冲电容器以实现相开关的零电压开通和关断.在介绍该策略的电路拓扑及特点基础上,分析了相绕组开关零电压开通原理;结合公共开关型SRD功率变换器中公共开关的斩波过程,对电路的控制时序和谐振模式进行分析.针对谐振电感储能不同及SRM绕组电感变化对谐振的影响进行仿真.结果表明,只要参数选择合理谐振波形就不受SRM绕组电感变化的影响,并且试验验证了相开关及辅助开关的软开关特性.     

基于DSP的开关磁阻电机速度控制器的设计研究

把数字信号处理器DSP应用于开关磁阻电机调速系统SRD中,该系统利用DSP高速采样及高速运算的特点,用脉冲宽度调节PWM技术的控制方法实现了速度闭环控制.主要研究通过位置反馈实现闭环速度控制;采用TMS320LF2407芯片作为控制芯片,组成具有人机交互接口的硬件电路;采用模块化编程的方法编写了控制算法和接口电路的程序,从而实现了开关磁阻电机SRM的全数字化控制.     

无位置传感器开关磁阻电机的转矩波动抑制

针对开关磁阻电机驱动系统中位置传感器及转矩脉动的存在限制其应用范围的问题,提出利用网络结构简单、学习效率高的柔性神经网络对其进行建模,进而对开关磁阻电机无位置传感器控制下的转矩波动抑制方法进行了研究.建立了2个柔性神经网络:第1个完成由电机绕组的相电流、相磁链到转子位置之间的非线性映射,将离线训练好的网络用于转子位置的在线估计;第2个完成由电机期望转矩、转子位置到期望的优化电流之间的非线性映射,通过电流跟踪控制,使电机相电流跟随优化电流变化,实现转矩波动抑制.仿真和实验结果显示,柔性神经网络的收敛速度为传统神经网络的6倍,从而实现了转子位置快速的估算,估算误差控制在[-4,°4°]内,同时转矩波动降低1000/,验证了该控制策略较之于传统控制方法的优势.     

基于SRM非线性电感模型相电流和电磁力的解析计算

在考虑开关磁阻电动机(SRM)的转子位置角和电流对电感曲线影响的基础上,提出一种开关磁阻电动机的非线性电感模型,根据此模型解析计算了电机的相电流、电磁转矩和径向力.计算结果表明,该电感模型在SRM设计阶段,在不降低SRM力能指标的前提下,可减小径向力,从而为抑制振动提供理论依据,对SRM转矩脉动、振动噪声抑制策略的研究具有一定的意义.     

一种改进的DTC策略在SRM上的应用

为了减小开关磁阻电动机转矩脉动,在传统直接转矩控制(DTC)的基础上,对其策略进行了改进,提出了一种改进的DTC的控制策略。通过对开关磁阻电机(SRM)定子绕组电压、电流,以及转子转过的位置角的实时检测,进而得到电机在运行的实时转矩。在MATLAB中构建相关模型,并进行了仿真。仿真结果表明,改进的直接转矩控制方法,使电机获得更好的动静态性能,在很大程度上抑制了SRM的转矩脉动。在控制效果上明显优于常规控制方法,该研究对开关磁阻电机(SRM)调速控制系统的应用有着重要的意义。     

电压比例缩放谐波注入永磁同步电机高速驱动方法

为了提高永磁同步电机母线电压利用率,减小电压矢量合成角度偏差,提出了一种基于电压比例缩放谐波注入式脉宽调节方式.谐波注入采用查表式,以减小电流环计算时间,提高电流响应速度.采用电压比例缩放的脉宽调制方式,消除了传统脉宽调制限幅造成的电压矢量计算角度偏差.仿真及实验结果表明,该种脉宽调制方法提高了母线电压利用率,有效抑制了传统脉宽调制方法的电压矢量计算角度偏差,提高电机在高速旋转工况下的电流响应特性.      

新的基于内置式永磁同步电机的弱磁控制策略

将内置式永磁同步电机弱磁运行原理与电压空间矢量脉宽调制相结合,提出了一种新的弱磁控制策略.通过用电流调节器输出的参考电压与电压空间矢量脉宽调制后输出的极限电压两者之间的电压差值来改变定子电流相位角,从而重新分配d,q轴给定定子电流分量的大小,最终实现弱磁升速.该控制方法实现了电机高倍弱磁扩速运行,且弱磁电流过渡平滑、响应速度快.与传统弱磁控制方法相比,在弱磁区域能更有效地利用直流母线电压,从而在同样电压和电流限制条件下,电机能产生更高的电磁转矩,适应性更好.仿真和实验结果表明了本文所提弱磁控制策略的有效性和可行性.     

扰动电压观测器与线性补偿策略相结合的死区补偿方法

为克服逆变器死区时间及开关的导通压降等非线性特性对永磁同步电机(PMSM)无传感器控制系统检测精度的影响,提出一种将扰动电压观测器与线性补偿策略相结合的新型死区补偿方法,对逆变器死区效应带来的不良影响进行抵消.搭建基于脉振高频电压注入算法的PMSM无传感器控制系统模型,分别加入新型死区补偿方法与普通线性死区补偿方法,并进行Simulink仿真分析.实验结果表明：加入新型死区补偿后,系统电流钳位现象得到缓解,转速估计误差减小20%左右,转子位置估计更为准确,证实了新型死区补偿方法的有效性.     

基于Matlab的开关磁阻电机控制系统仿真建模新方法

在分析开关磁阻电机(SRM)数学模型的基础上,利用C语言编写S-函数,提出了SRM控制系统仿真建模的新方法.在Matlab/Simulink中,构造C MEX S-函数的三类简化结构,建立独立的功能模块,如电机本体模块、速度控制模块、电流滞环控制模块等,通过功能模块的有机整合,搭建SRM控制系统快速高效的仿真模型.系统采用双闭环控制:速度环采用PI控制,电流环采用角位置控制(APC)与电流斩波控制(CCC)相结合的方法,保证了SRM在低速或高速运行时都可获得满意的性能.仿真结果证明了采用C MEX S-函数方式仿真建模的快速性和有效性.     

基于高频方波注入的永磁同步电机转矩脉动抑制策略

传统的高频方波注入法，利用转子的饱和凸极效应，可提升转速控制精度，但该方法也导致电流中含有大量的谐波而产生畸变，对电机的转矩脉动产生负面影响。本文在传统高频方波注入法的基础上，通过谐波电流抑制算法，利用坐标变换及低通滤波器采集出5、7次电流谐波分量，将采集的数据经过谐波电压补偿。本文提出一种谐波抑制高频注入的方法。该方法消除电机工作中电流谐波分量，达到抑制转矩脉动的目的。仿真和实验结果表明了该算法可以有效的抑制定子电流的畸变，降低转矩脉动，且具有较高的灵活性。     

基于Simplorer的三相开关磁阻起动/发电系统建模研究

在分析开关磁阻起动／发电系统（SRS/G）运行机理的基础上，提出了一种基于Ansoft/Simplorer的SRS/G系统建模方法．该方法利用Simplorer的电路元件库搭建SRS／G的功率变换器及其外围电路，根据SRM小信号分析模型进行比例积分（PI）参数整定和参数优化，电机起动时采用转速外环PI调节加内环电流斩波、发电时采用电压外环PI调节加内环变开通角的控制策略对SRS/G系统进行了仿真分析．仿真结果与样机试验结果的比较验证了模型的正确性．该模型修改容易、直观性强，便于对不同的控制策略进行特性分析，为研究和设计SRS/G控制系统提供了一种有效的工具．     

基于高频信号注入的无传感器新型DTC系统

针对传统的直接转矩控制方法中存在的转矩脉动大、开关频率不恒定等问题,在分析永磁同步电机定子磁链坐标系中电压和磁链方程的基础上,提出了一种新型的基于空间电压矢量调制的直接转矩控制方法,并采用注入高频信号的方法来估计电机的转速和位置。通过Matlab仿真软件建立了该控制方法的仿真模型。仿真结果表明,该控制方法能有效地减小电机的磁链和转矩脉动,高频信号注入法可以准确估计出电机的转速和位置,系统具有良好的动态和静态性能。     

一种开关磁阻电机驱动系统

本系统引入斩波器实现降压控制,以改善相电流波形来降低电机的低速振动噪声·此外,系统采用了一种改进的测周法来保证在调速范围内转速估算的精度·以一台四相8/6结构的075kW开关磁阻电机为控制对象进行实验,结果表明,相电流波形得到了改善,有效地降低了电机的低速振动噪声,达到了预期效果·