基于模糊自整定PI的异步电机变频调速系统设计

随着工业控制对象的复杂程度不断加深,特别是遇到系统的规模庞大,结构复杂,变量众多,加之参数随机多变,参数间又存在强耦合或系统存在大滞后,在这些情况下,传统PI控制不能满足系统对性能的要求．本文在建立三相异步电机数学模型和传统的转速PI调节器的基础上,提出一种基于模糊自整定PI转速调节器,并利用MATLAB仿真软件进行了建模和仿真,逆变器由SVPWM控制,仿真结果表明基于模糊自整定PI的控制比传统PI在转速效应方面有较好的控制效果．     

同时采集异步电机定子电流与电压信号的电机电气信号分析

结合异步电机的概念和特点,对其运行的安全性和可靠性进行了分析,以定子电流分析方法为理论基础,采取同时采集异步电机定子电流和电压信号的电机电器信号分析方法,对异步电机的电气和机械故障进行分析,然后结合神经网络的优势,对复杂的电流和电压信号进行故障模式的识别,通过模拟实验的形式,对异步电机的故障进行判别,可以有效提升故障判别的准确性,减少误报和漏报的现象。     

基于IGBT逆变器的异步电机变频调速Matlab仿真

介绍了变频调速中的主要环节IGBT逆变器的工作原理,异步电机的变压变频调速简称为变频调速系统,阐述了变频调速的原理,并分析了变频调速具有调速范围宽、启动电流比直接启动电流小、无论是高速还是低速时效率都较高等特点;在Matlab中采取相应技术措施后能实现高动态性能,可与直流调速系统相媲美;通过软件对逆变器变频原理进行仿真,进一步推广了其应用范围。     

变频调速异步电机的优化设计及其性能仿真

在交流调速系统中,电机由逆变器供电,这使得其运行条件发生了很大的改变.针对逆变器供电的特点,提出了设计异步电机的新方法,推导出了异步电机新的设计公式和设计步骤.新方法与传统的设计方法相比,电机从转子槽型到整体体积都能得到优化,设计过程更适合工程实际.通过CAD软件包的编制,完成了从设计到稳态性能仿真的过程.设计和仿真的结果表明,新电机具有体积小,效率和功率因数高的特点.证明了异步电机新的设计方法具有其正确性和先进性.     

异步电动机噪声及其控制

根据电机设计理论,从电磁径向力波出发,首先着重分析和论述了异步电动机的电磁噪声及其控制方法;接着对机械噪声和通风噪声的成因及降低这些噪声的技术措施等作了详细的阐述;最后,对降低电机噪声的辅助措施作了介绍。     

异步电机降压起动的起动时间、起动功率和起动损耗

为了限制异步电机较大的起动电流,经常采用降压起动的方法。但目前对异步电机降压起动的问题研究较少。以电机理论为基础,利用电机的机械特性曲线,分析了异步电机降压Uσ起动时的起动时间、起动功率和起动损耗。设Uσ与额定电压UN之比为降压系数σ(0<σ<1),与额定电压UN起动时相比,降压Uσ起动时的起动时间tσ增大到1σ2,起动功率ΔPσ减小到1/σ2,起动损耗ΔW不变,降压起动不能节能。     

三相异步电机定子轴系ABC下的Matlab/Simulink仿真模型

提出了三相异步电机三相定子轴系ABC下的数学模型,模型中电压与电流变量就是电动机定子电压与电流的实际值,对由变频器供电的电动机控制系统来说,利用该模型,变频器和定子之间无需进行电压或电流的变换,且该模型具有dq轴系模型的优点,采用Matlab／Simulink对该数学模型构建仿真模型,并通过实例进行了验证,结果表明,仿真结果与实际值相一致,说明本文建立的模型是有效的。     

基于LFT键合图的异步电机故障分析与诊断

对异步电机故障进行分析和诊断,可以减少停机时间和维护成本.在键合图理论的基础上,提出将线性分式变换和诊断键合图模型结合的故障诊断方法.首先,搭建异步电机键合图模型,通过添加虚拟传感器将键合图模型转换为诊断键合图模型,由虚拟传感器求出残差.然后,通过分析模型中元件的因果关系消除未知变量,从而推导出解析冗余式和故障特征矩阵.针对元件参数的不确定性,提出基于线性分式变换搭建不确定性键合图模型来构造自适应阈值的方法,并在20-sim仿真平台上进行实验.结果表明:该方法可以对异步电机的定子绕组匝间短路故障和转子断条故障进行快速、准确地检测.     

基于ESO的异步电机无速度传感器矢量控制

受外部干扰和模型误差影响,异步电机无速度传感器矢量控制中的转速辨识结果往往不准确。为解决此问题,提出一种基于扩张状态观测器(ESO)的转速辨识方法,从ESO的扩张状态观测结果中提取转速信息。为同时辨识转速与转子电阻,提出了三角波激励法。在转子磁链参考值中注入三角波,实现转子电阻辨识的快速光滑收敛,从而提高转速的辨识精度。仿真和实验结果表明,该方法可有效解决转子电阻摄动影响转速辨识精度的问题,而且,由于转速辨识收敛速度快,在0.7倍额定负载突卸情况下,动态速升为7%,系统的动态响应快。     

减小死区影响的准单极性PWM调制方法

通常在脉宽调制(PWM)信号中需要插入“死区”时间以防逆变器上下桥臂“直通”,但这也导致了输出性能的恶化。为此,该文提出了一种准单极性PWM调制方法。文中首先分析了逆变器带异步电机负载时的开关导通规律,然后根据电流的极性,在一个半波周期内封锁上下管驱动脉冲中的其中一路,使逆变器工作在“半控”状态下,因而可以消除死区。针对电流过零点极性检测问题和保证电机顺利启动的需要,文中也提出了相应措施。所述方法可以改善电流波形,提高电压利用率。仿真和试验表明该方法简单有效,有一定实用性。