异步电机降阶磁链观测器的研究

为提高转子磁链观测精度 ,文章详细分析了异步电机矢量控制系统中的主要干扰和参数误差 ,在此基础上 ,依据 H∞ 理论设计了降阶磁链观测器 ,使干扰和参数误差造成的影响极小化。文章通过仿真和实验将该降阶磁链观测器与传统的电压型和电流型磁链观测器进行了比较。仿真和实验结果表明 ,前者具有较好的动态和稳态性能 ,对电机中的参数变化、量测噪声和观测器初始值误差具有较强的鲁棒性 ,适用于高性能的矢量控制系统     

基于改进节点法的异步电机仿真模型

在电机动态模型的基础上,推导了基于改进节点法的异步电机仿真模型,实现了对电力电子电机传动系统整体进行仿真.按照改进节点法的要求,异步电机采用α-β坐标系下的动态模型,使用梯形法求解微分方程,经过离散化和线性化,得出异步电机作为一个电路元件对电路矩阵方程的贡献.该模型能对各种不同结构、不同开关模式的逆变器驱动的异步电机传动系统进行仿真,适用于电机的不同运行模式.通过对异步电机启动及非对称运行的仿真验证了模型的正确性.     

三电平变流器直流电压平衡控制方法

为研究三电平变流器直流电压平衡的问题 ,建立了三电平变流器的数学模型 ,详细分析了空间矢量脉宽调制(PWM)的特性和直流环电容电压平衡调节的基本原理 ,提出了一种新型的基于交流电流方向检测的直流电容电压平衡控制方法。该方法通过实时检测三相交流输出电流方向得到方向函数 ,利用该函数选择一个 PWM周期内不同电压矢量作用时间来控制中点电流的方向 ,实现电压平衡。该方法可以使得直流电容电压的平衡不受变流器功率因数过低和功率流向的影响。     

串联H桥多电平变频器电压空间矢量控制算法

为解决串联H桥多电平变频器调速系统中,由于电压矢量数目过多而带来的计算困难及电压矢量优化选择问题,在对多电平系统电压矢量的特点和规律进行深入分析的基础上,提出了一种简单、通用的电压空间矢量控制算法。该算法采用以线电压作为中间值的方法对输出电压矢量及其作用时间进行计算,采用大小开关状态相结合的方法对脉冲宽度调制(PWM)脉冲进行输出。该方法同时具有需要定时器数目少,占用内存少和实现简单的特点。实验结果表明该控制算法是正确和有效的。     

串联H桥多电平变频器单元故障时的控制方法

为了提高串联H桥高压变频器在单元故障时的容错能力,在深入分析了H桥单元故障时对多电平系统电压矢量影响的基础上,提出了调整开关状态控制方法。该方法不但可保证电机的对称运行,而且与故障时目前所采用的传统控制方法相比,在大多数故障方式下,还可提高输出合成电压矢量的幅值,减少故障对系统的影响。文中以串联H桥七电平矢量控制系统为例进行了分析,给出了调整开关状态控制方法的详细计算公式和计算结果。仿真和实验结果表明所提出的控制方法是正确和有效的。     

高性能三电平异步电动机调速控制系统的研究和实现

为了研究三电平变流器在大功率调速系统中的性能 ,详细论述了一个基于三电平 PWM(脉宽调制 )逆变器的异步电机调速装置。在介绍三电平变流器的拓扑结构和工作原理的基础上 ,提出一种新的空间矢量 PWM实现方法完成逆变桥控制 ,实现了一种基于转子磁场定向的三电平电机调速矢量控制系统。实验结果表明 :该装置可以有效地实现三电平空间矢量控制 ,较好地保持直流电压的平衡 ;同时 ,采用转子磁场定向控制方法 ,实现了异步电机磁通和转矩分量的良好解耦 ,并有较好的动态响应性能     

一种基于Kalman滤波的异步电机转速控制器

为提高异步电机转速环的动态性能,提出一种新型的有速度传感器的转速控制器设计方案。该控制器结构简单,采用简化的Kalman滤波方法,同时观测电机的转速和负载转矩,通过对测量转速的滤波处理以及负载转矩观测值的前馈控制,提高转速环的动态响应。最后,在实验系统上分别设计了基于Kalman滤波的转速控制器和传统的比例积分(PI)转速控制器。实验结果表明,与传统的PI控制器相比,这种新型的转速控制器有效减小了突加负载时的动态速降,而且转速给定突变时实现转速无超调。     

用EKF估计无刷直流电动机转子位置和转速

无位置传感器控制方案是目前无刷直流电动机(BLDCM)控制的研究热点之一。该文给出了一种利用扩展Kalman滤波器(EKF)估计无刷直流电动机转子位置和转速的方法。该方法仅需三相定子反电势反馈即可实现EKF控制,所需计算量小,易于实现低成本系统。推导了基于EKF的转子位置和转速估计数学模型,并分析了转子位置初始误差和噪声统计特性变化对EKF估计效果的影响。仿真和基于数字信号处理器(DSP)的BLDCM调速系统上的实验研究证明,该方法能在初始位置误差不超过π/3电角度时保证电动机正常起动,并准确地估计转子位置和转速。     

一种新型的双PWM三电平调速系统控制方法

为了保持双脉宽调制 (PWM)三电平调速装置直流电容电压的平衡 ,提高装置的运行性能和可靠性 ,提出了一种新型的有功功率反馈控制方法。通过将逆变桥侧的有功功率直接反馈到整流桥的电流环给定 ,实现了直流电容电压与异步电机运行状态的完全解耦。理论分析和仿真结果表明 :该方法可以大大减小异步电机运行状态突变对直流电容电压的影响 ,在负载突变和加减速等动态过程中不仅能保持直流电容电压基本不变 ,而且可使网侧功率因数始终为 1,系统有良好的静、动态性能和可靠性     

双馈电机无速度传感矢量控制调速系统的研究

提出了一种新型的基于转子力矩电流反馈机制的双馈电机无速度传感器矢量控制方案以实现高性能低成本双馈电机调速系统。该方案通过测量转子侧电压和电流,实时计算出电机转子力矩分量,通过与电机给定转子力矩电流分量比较,得出转差频率的补偿值,并用于矢量控制系统。该方案计算工作量较小,且仅需测量转子侧的电压和电流作为反馈量。文中从理论上分析了这种控制方式的工作机理,与传统矢量控制系统的异同点,并提出了具体的实现方式。理论分析和数字仿真试验证明了该方案的可行性。