基于dSPACE实验平台的永磁同步电机参数测量

永磁同步电机参数的准确测量对高性能的永磁同步驱动系统的分析与控制至关重要。该文基于dSPACE测试平台,应用新的参数测量方法测量永磁同步电机参数。利用永磁同步电机发电实验及相应模型仿真来检验测试所得电机参数的准确度。测试结果和仿真结果吻合较好,说明了该方法的可行性和有效性,具有工程实际应用价值。     

最小占空比跟踪法及其在五相逆变器双三相电机系统中的应用

为了减少功率开关器件的使用数量,提出了一种针对五相逆变器双三相电机系统的控制方法。首先根据传统的SVPWM方法得到每台三相电机的三相占空比;然后,从线电压角度考虑,跟踪得到满足系统控制要求的最小的五相桥臂占空比;最后,根据等分零矢量的原则得到最终的五相桥臂占空比。由于该方法跟踪最小占空比,因此可以得到各相桥臂的最小占空比。根据五相逆变器双三相电机系统的固有特性,讨论了转速互补和等速恒转矩这两种可能的运行模式。转速互补模式中,通过合理配置高低速,使得双电机系统与单电机系统对直流母线电压的需求基本相同。等速恒转矩模式作为一种容错控制策略,并通过降速的方法使系统维持最大转矩不变。实验结果均验证了所提方法的正确性和两种运行模式的可行性。     

基于ATMEGA128单片机的磁路互补型模块化磁通切换永磁同步直线电机空间矢量控制

为实现一种低成本的新型磁路互补型模块化磁通切换永磁同步直线电机(MLFSPM电机)控制,提出了采用ATMEGA128单片机作为控制系统核心的方法。对MLFSPM电机的结构特点和模型进行分析,介绍了查表SVPWM的原理,搭建基于ATMEGA128单片机为核心的控制系统,实现电机的调速和往复运动。实验结果表明,以单片机为核心,采用查表SVPWM控制方法的系统调速性能优越,运行稳定。     

电流滞环型永磁同步电机驱动系统的相电流传感器容错控制

为了实现永磁同步电机驱动系统在发生相电流传感器故障条件下的可靠运行,提出了一种容错控制方法。该永磁同步电机驱动系统采用id 0控制方法,开关策略采用电流滞环方式。基于统计学方法,提出了可靠度的概念,并据此分析了相电流传感器故障。提出了最小电流偏差绝对值法,以确保一旦发生相电流传感器故障后,三相电流值能在任意两个相邻采样周期内得到及时更新。对传统电流滞环控制和容错型电流滞环控制算法进行了对比分析。基于Matlab/Simulink和dSPACE1103,进行了仿真和实验研究,证明了所提容错控制方法的正确性和可靠性。     

直驱永磁同步风电机组叶轮不平衡和绕组不对称的故障诊断

为了提高风电机组的安全性和可靠性,对风电机组进行故障诊断非常关键。提出一种直驱永磁同步风电机组叶轮不平衡和绕组不对称的故障诊断方法,该方法不需要额外的传感器和数据采集设备。分析了叶轮不平衡和绕组不对称这2种故障对发电机定子电流的影响,利用派克变换对发电机的三相定子电流进行处理,然后利用快速傅里叶变换对定子电流派克变换矢量的模平方信号进行频谱分析,通过观察模平方信号中特征频率幅值的变化情况诊断故障,搭建了直驱永磁同步风电机组的仿真模型和实验平台。仿真和初步的实验结果验证了该方法应用于风电机组故障诊断的可行性。     

基于模型参考自适应系统的模块化磁通切换永磁直线电机无位置传感器控制

磁路互补型模块化磁通切换永磁直线电机(简称MLFSPM电机)的永磁体和电枢绕组都置于初级短动子,而次级长定子仅由导磁铁心组成,定位力小,应用在长定子场合可大大降低成本。基于MLFSPM电机d-q轴数学模型,建立了MLFSPM电机基于模型参考自适应法(MRAS)的无位置传感器控制系统,分析了该无位置传感器控制系统的速度估算误差,证明了系统的可行性。同时,分别对该系统在速度突变、低速运行、负载突变以及带载工况下的动静态性能进行了仿真与实验研究,结果表明该系统速度波动小,速度估算准确,电机运行平稳,系统鲁棒性好,具有良好的动静态特性。     

基于滑模变结构模型参考自适应的电气无级变速器无传感器控制

针对用于双功率流风力发电系统的电气无级变速器,提出了一种基于滑模变结构模型参考自适应系统观测器的新型无位置传感器控制策略。该方法将滑模变结构(SM)控制与模型参考自适应系统(MRAS)结合,以SM算法替代了传统MRAS算法中的比例积分(PI)环节。文中提出的SM-MRAS控制策略以磁链模型为可调模型,取代了传统的电流模型,简化了控制算法。同时采用了基于转速分段切换方法的改进型SM策略,用于SM-MRAS无传感器控制,减小抖振现象。本文建立了双功率流风力发电系统的实验平台,实验结果验证了提出的SM-MRAS无传感器控制策略对电气无级变速器内转子的有效性,并与传统MRAS控制策略进行了比较。