一种新型的永磁同步电机转矩脉动抑制方法

针对永磁同步电机运行过程中气隙磁场畸变和逆变器非线性因素导致的永磁电机电磁转矩脉动问题，提出了一种基于谐振调节器和谐波注入抑制永磁电机转矩脉动的方法。分析了永磁电机在运行过程中产生的谐波数学模型，设计了基于谐振调节器的前馈控制环节、谐波提取算法和谐波电压注入算法。最后在Simulink仿真实验平台上进行了仿真分析，成功的抑制了电机中的电流谐波含量，减小了电流的失真度，改善了电机输出转矩的平滑性，验证了谐振调节器前馈控制和谐波注入抑制算法的正确性和可行性。     

磁链跟踪PWM感应电机矢量控制系统

PWM调制方式及控制器参数对感应电机矢量控制系统性能有较大影响,使电机在低速时电流脉动和转矩脉动较大。以磁链、转矩闭环的电机矢量控制方法为基础,提出了磁链跟踪控制(Space Vector PWM,SVPWM)的感应电机矢量控制系统仿真模型及低速变控制器参数的控制方法,高度模拟实际系统,并考虑逆变器死区时间的影响,在不同的调速范围下,进行了系统性能分析。在转子磁链定向准确,转子磁链构造准确的前提下,仿真结果表明磁链跟踪控制的矢量控制系统跟踪磁链为准圆形,在低速下,电机电流脉动和转矩脉动都比较小,使系统能够稳定运行,对于解决感应电机高性能调速的低速问题给出了可行的途径。     

无刷直流电动机换相转矩脉动的抑制

无刷直流电动机在换相过程中会产生转矩脉动，影响着电机的控制精度，同时必然产生噪声，造成谐波污染?本文将对电机的转矩脉动进行分析，并给出抑制措施。     

基于迭代学习控制的PMSM周期性转矩脉动抑制

由于受逆变器固有非线性特性和气隙磁通谐波等因素影响,永磁同步电机定子电流中含有5、7次等高次谐波分量,与转子永磁体磁场作用下,使得电机产生6、12次周期性转矩脉动.针对这一问题,提出一种基于迭代学习控制的转矩脉动抑制方法,通过在线迭代学习补偿电机的控制电流来抑制周期性转矩脉动,同时采用改进的粒子群算法对迭代学习控制器中的关键参数进行寻优整定.仿真实验结果表明:系统转矩脉动系数由0.1240减小为0.0636.在实验平台上进一步验证了该方法可有效抑制转矩脉动.     

也谈异步电动机中的谐波转矩

鼠笼型异步电动机由磁势谐波产生的谐波转矩中,有一种是随转子角位置周期性变化——齿状转矩,也有一种是随时间周期性变化——脉动转矩。文章从电机学基本原理及电机设计过程中由于设计方案不当,而引起的各种谐波转矩,削弱了电机基波转矩,从而影响了电机的各种性能,并由数学推导证明这一事实的存在,并提出改进措施及设计过程中应注意的事项和消除措施,从而提高产品质量。     

考虑故障归一化的五相永磁电机低转矩脉动容错控制

五相永磁电机具有功率密度高、容错能力强的优点,能够满足多电/全电飞机高可靠作动器的应用要求。针对五相永磁电机不同类型的故障,提出一种故障归一化的低转矩脉动容错控制方法。建立了五相永磁电机不同类型故障下的降阶解耦矩阵和故障电机数学模型,剖析了五相永磁电机开路故障时二次、四次谐波转矩脉动产生的机理,提出基于双谐振控制器的谐波注入算法。同时,提出了基于转子位置的旋转变换方法,将15种不同的相绕组开路故障归一化为3种类型的故障,简化了容错控制算法。实验结果验证了该容错控制策略能有效降低五相永磁电机容错运行时的转矩脉动,提高控制系统的可靠性。     

基于矢量线性组合的直接转矩控制系统仿真

针对传统直接转矩控制存在转矩脉动大和开关频率不固定的缺点,该文提出了一种采用矢量线性组合和SVPWM调制的新型直接转矩控制方法,即由空间矢量脉宽调制（SVPWM）技术产生六个基本的和六个线性组合的定子电压空间矢量,根据转矩偏差和磁链偏差优化选择定子电压空间矢量,实现对电机转矩的控制.将该控制方法应用到异步电动机调速系统,通过系统仿真实验验证,该控制方法的输出转矩脉动小、电流谐波低、开关频率固定,调速系统有着良好的动态性能和调速精度.     

采用模糊逻辑修正的SRM滑模控制器设计

针对开关磁阻电动机输出转矩脉动问题,提出了一种基于模糊逻辑修正的滑模转矩脉动最小化控制方法;采用数学解析方法对有限元分析的电感数据进行处理,从而建立电机的非线性模型,并详细分析了转矩脉动机理;设计了基于滑模变结构的电机瞬时转矩控制器,并采用模糊逻辑修正模块对关断角进行实时补偿控制;仿真结果表明,与PI定角度控制及滑模控制相比,转矩脉动系数分别减小了24.7%和15.1%,提升了高转速时的电机动态性能。     

六相感应电动机谐波转矩脉动研究

为了研究梯形波相电流控制下六相感应电动机的运行性能,对六相梯形波相电流进行了傅里叶分解,将其分解为基波电流和一系列谐波电流,然后分别计算各次谐波电流产生的不同谐波磁势。有限元分析结果表明,六相感应电动机消除了一般电动机中最明显的由5次和7次谐波电流所产生的转矩脉动。     

新型两相TFPM两种控制方式的建模与仿真研究

横向磁场永磁电机具有高转矩密度等优点,但其转矩脉动严重地影响了输出转矩特性。提出一种改进的直接转矩控制方法,通过增加电压矢量数量及磁链区域的进一步细分,并重新设计开关表,改变定子磁链和转矩的估测模型及磁链角的获取,使开关频率增加,模型更加精确,转矩脉动减小,电机得到平稳运行。构建横向磁场永磁电机控制系统仿真模型,并与电流滞环跟踪控制进行对比分析。研究结果表明,改进的直接转矩控制减小了转矩脉动,增加了负载转矩和转速最大值,使横向磁场永磁电机工作性能得到提升。     

Reduction of torque pulsation and noises in PMSM with hybrid filter topology

In this paper, a hybrid filter topology is proposed to reduce torque pulsation, switching voltage harmonics and EMI noises in PMSM with direct torque hysteresis controllers. The filter topology consists of IGBT-based active filter (AF), LC filter in the main inverter output and trap filter in the motor side. The coupling of the AF-compensated voltage and the motor main voltage is achieved through series transformer. The AF is characterized by detecting the harmonics in the motor phase voltages and uses hysteresis voltage control method to provide almost sinusoidal voltage to the motor windings. The active filter uses hysteresis voltage controller while the motor main circuit uses hysteresis direct torque control. The simulation results of this combined control structure show considerable torque ripple or pulsation reduction in steady state range and adequate dynamic torque performance as well as considerable harmonics and EMI noise reduction.     

基于TMS320LF2407DSP的SVPWM波实现方法的理论研究

传统的SPWM的控制方法是尽量使变频器的输出电压接近正弦波,而输入电机的电流波形却未得到有效的控制;SVPWM的控制技术的依据是利用输入电机的三相正弦电流在电机空间形成圆形旋转磁场,从而产生恒定的电磁转矩．     

空间矢量调速方法研究

介绍了一种电压空间矢量PWM控制的方法。SVPWM能有效的减少输出电流失真及切换损耗,它与目前广泛使用的正弦式PWM比较,可以显著的增加有效输出电压及降低谐波含量。该方法输出电压较一般SPWM逆变器提高15%,每次状态切换只涉及一个元件,开关损耗降低,且模型简单,适用于各种PWM调速装置。     

低压特种电机三相变频电源的研制

分析了方波、SPWM和SVPWM三种调制算法的优缺点,并综合方波和SVPWM调制的优点,利用TI公司MSP430系列单片机设计了一款启动转矩大、输出电能质量的军用事低压特种电机三相变频电源。在高、低温环境下测试了变频电源驱动特种异步电机水泵负载下特性,并验证了变频电源的性能。     

SPWM逆变器死区问题研究

通过数学计算和仿真分析了不同条件下死区时间对逆变器输出电压的基波影响,及不同条件下死区产生的谐波畸变率的变化情况.建立了定量计算的数学模型,给出了仿真曲线,并以理论曲线做了验证.同时提出死区补偿的必要性,使SPWM技术在实际变频系统中得到更为有效的应用.     

矩阵变换器驱动异步电机的直接转矩控制

通过对异步电机转矩角动态控制过程的分析,预测出下一控制周期电机定子磁链的期望电压矢量,以此作为矩阵变换器的输出参考电压欠量,实现了采用矩阵变换器供电的异步电机直接转距控制.利用Matlab/Simulink构建了系统模型,给出了仿真结果.结果表明,该系统不仅具有矩阵变换器的理想输入输出特性,而且具有直接转矩控制优良的动静态性能.     

基于单片机生成SPWM信号控制电机实现变频调速的设计

该文针对常见设备的电机调速问题,提出采用微处理器结合驱动电路,在不改变电动机输出扭力的同时使其转速连续可调的方法。并由51单片机产生SPWM信号,结合FGA25N120ANTD管功率输出器件,采用采用较为成熟的东芝光电隔离驱动芯片TLP-250作为驱动电路,对电机实现变频调速。该设计控制简单,灵活性强,稳定可靠。     

基于高阶滑模速度控制器的异步电机模型预测转矩控制

针对三相异步电机驱动系统,提出一种基于高阶滑模速度控制器的模型预测转矩控制策略.为了降低负载扰动对系统运行性能的影响,设计一种基于二阶Super-Twisting滑模技术的速度环控制器,以代替传统PI速度控制器,并应用Lyapunov稳定性理论对其稳定性和鲁棒性进行分析,得到使速度控制系统收敛的参数范围.为了提升转矩控制精度,基于异步电机的数学模型,采用模型预测转矩控制理论,以转矩和定子磁链为控制目标设计评价函数,得到最优输出电压矢量驱动电机运行.仿真结果表明,所提出的控制方法能有效提升系统对负载扰动的鲁棒性,并有效降低转矩波动,使电机具有良好的动态和静态运行性能.     

三电平逆变器SVPWM谐波对电动机转矩的影响

文章首先对空间电压矢量的三电平逆变器PWM算法进行了分析,然后以MATLAB的Simulink为平台,建立了SVPWM方式在调速系统中的仿真模型。基于仿真研究,着重分析了谐波对异步电动机电磁转矩的影响,并介绍了谐波消除方法。     

不平衡电网电压下双馈风力发电系统强励控制

针对电网电压不平衡造成的双馈风力发电机(DFIG)定子有功和无功功率振荡、电磁转矩脉动、定、转子电流不平衡等问题,提出了一种双馈风力发电系统转子侧变换器强励控制方案。推导了不平衡电网电压下DFIG定子有功、无功功率的二次谐波分量在同步旋转坐标系中的表达式,并以此为依据设计了电压强励补偿环。分析了有功、无功功率,电磁转矩及定、转子电流二次谐波分量之间的关系,采用单一强励补偿控制器对不同控制目标进行切换强励控制。对1.5MWDFIG系统的控制特性研究验证了所提控制策略的可行性和优越性。