考虑动态边端效应的六相直线感应电机数学模型及矢量控制

针对直线电机动态边端效应导致参数时变、推力下降的问题,以短初级双边六相直线感应电机为研究对象,考虑动态边端效应,详细分析初级运动速度、次级漏感对感应涡流变化和等效激磁电感下降的影响规律。通过涡流损耗计算推导次级等效电阻表达式并利用广义Clack变换解耦,建立六相直线感应电机考虑动态边端效应的数学模型。基于该模型提出一种动态边端效应修正系数在线计算的矢量控制策略,该策略通过直接修正滑差频率和转矩电流,能够补偿动态边端效应造成的推力下降,提高系统的控制精度。通过搭建仿真模型和实验平台,验证了所述理论及所采用控制策略的正确性。     

动态边端效应补偿的直线感应电机磁场定向控制

研究直线感应电动机动态边端效应特性可知,电机次级涡流是产生动态边端效应的主要原因.建立包含电机动态边端效应的同步坐标模型,实现直线感应电机间接磁场定向控制.为消除边端效应对推力和动态过程的影响,随着电机速度增加,对励磁电流分量进行动态补偿,获得了较快的动态响应速度,稳态精度高、超调量小.试验结果表明,进行励磁电流补偿的间接磁场定向控制能够实现高性能的直线感应电动机控制.     

动态边端效应下直线感应电机最小损耗控制

针对当前直线电机应用中提升效率的需求和其效率优化策略中损耗模型准确性和复杂度难以取舍的问题， 对直线感应电机提出了一种考虑动态边端效应和漏感影响，同时复杂度适中的新型最小损耗策略。通过计算最优磁 链，重新平衡 ｄ－ｑ轴电流。文章首先基于改进的双三相直线感应电机数学模型推导出一种新型稳态损耗模型，并 由此模型设计出完整的最小损耗控制策略。对于 ３ｋＷ短初级六相直线感应电机，仿真验证此策略较传统策略，在 ０.２ｐ.ｕ.轻载、５ｍ／ｓ时减少约 ２５０Ｗ（４８％）损耗，同时推力波动显著减小。最后全面对比了各种工况下此处新策略 的损耗降低效果。     

一种考虑边端效应的直线感应电机改进解耦控制策略

直线感应电机独特性引起的参数变化会带来电流控制时的解耦困难,因为传统前馈解耦控制器在电机参数有误差时表现不佳。本文在考虑边端效应的直线感应电机的矢量控制策略中,采用了一种改进的解耦控制器作为电流控制器,提高了系统对抗参数变化的鲁棒性,同时易于实现。这种方法的有效性通过Matlab/Simulink中的仿真进行了验证。     

直线感应电机在线参数辨识

直线感应电机存在动态边端效应,励磁电感等参数随电机运行速度变化,离线参数辨识方法无法准确掌握电机参数,导致控制电机动态性能变差。本文采用模型参考自适应系统进行直线感应在线参数辨识,推导了直线感应电机状态空间方程,提出一种直线感应电机励磁电感在线辨识的算法。本文建立的电机状态观测器能够准确计算初级电流与次级磁链,参数辨识算法收敛性较好,实验和仿真结果表明电机励磁电感参数计算准确,能够正确反映动态边端效应对电机励磁参数影响的物理特性,即电机励磁电感随速度增加而减小。     

短初级单边直线感应电机边端效应分析

短初级直线感应电机因结构简单、可靠性高等优点被广泛应用于轨道交通系统.针对直线感应电机结构特点,分析了电机的边端效应和计算方法.研究了考虑边端效应的等效电路,对比分析了考虑第二类边端效应时,电机在不同速度下的电机推力特性,并通过试验验证了计算的有效性和实用性,为电机设计提供参考.     

并联双边直线感应电机次级定向控制

双边长初级直线感应电机初级模块并联联接,并由单逆变器供电是一种有效的直线驱动方式。为提高电机整体推力性能,提出一种基于次级整体磁链定向的矢量控制策略。首先,给出并联各直线感应电机模块的动态模型,推导出控制过程中并联电机模块总励磁电流和推力电流的计算方法。在此基础上,依据并联直线感应电机模块运行时各电机的耦合因数和次级的实时速度,进行次级磁场定向,实现并联直线感应电机次级磁场和推力的协同控制。仿真分析和实验结果表明,所提次级磁场定向控制方法能有效克服既有磁场定向控制时的推力波动问题,提高并联电机模块整体推力的平稳性。同时,该方法能提高并联直线感应电机运行时的功率因数,降低所需逆变器的容量。     

双三相永磁同步电机缺相容错运行虚拟矢量间接修正方法及其在直接转矩控制中应用

正常双三相电机直接转矩控制运行需要对基本电压矢量进行修正,采用修正后的虚拟矢量进行直接转矩控制可以抑制谐波电流。双三相电机缺一相故障直接转矩控制时,需要对电压矢量重新进行修正。该文给出了双三相电机缺一相故障情况下的电压矢量分布,提出一种双三相电机缺一相运行时虚拟矢量的间接修正方法,并且使虚拟矢量的幅值达到最大。构建双三相电机缺一相容错直接转矩控制策略,其定子磁链分区和开关表的选取规则与双三相电机正常运行时一致,其差别只是缺一相运行时十二个虚拟矢量的幅值有所减少,因此比较易于实现。实验结果验证了所提方法的正确性和可行性。     

基于DSP的直线感应电机矢量控制研究

首先介绍了考虑端部效应后直线感应电机的动态数学模型,接着推导了其在两相静止坐标系下的状态方程,并采用Matlab C-MEX S函数编写了直线感应电机的动态仿真模型.在此基础上讨论了基于DSP的直线感应电机的矢量控制方案,建立了在Matlab/Simulink环境下的仿真模型,并进行了详细的仿真分析.然后在直线电机牵引综合实验线上进行实验.实验和仿真结果表明采用矢量控制的直线感应电机变频调速系统具有较好的静、动态性能,是一种优越的控制策略.     

感应电机离散变频磁链控制策略

提出一种基于空间电压矢量的感应电机离散变频磁链控制策略。首先分析三相晶闸管电路两相导通时电压矢量对感应电机磁链轨迹的影响,找出基于离散变频控制的感应电机转矩脉动的原因;其次,建立三相晶闸管电路两相导通时感应电机动态数学模型,得到定子磁链方程,并计算三相晶闸管电路都关断时定子磁链衰减量;最后给出所提控制策略的实现方法。研究结果表明,反向作用电压矢量是造成感应电机转矩脉动的主要原因,所提方法能消除反向作用电压矢量,与传统方法相比最大起动电流降低46%。实验结果验证了上述结论。