一种考虑铁耗的感应电机最大效率控制系统

在研究感应电机损耗模型的基础上,综合矢量控制与最大效率控制的特点,提出了一种新的基于损耗模型的感应电机效率优化控制系统.该系统通过电机损耗模型选取最优励磁电流搜索初值,采用自寻优方法在已经缩小的范围内搜索系统的最大效率运行点.系统进人稳态时,采用效率优化控制策略,通过搜索模型获得最佳的系统效率,而在负载或速度指令突然变...     

感应电动机驱动系统的效率优化控制研究

针对传统效率优化方法存在依赖电机模型参数、收敛速度慢的问题,提出一种基于参数在线辨识的效率优化控制新方法。在分析感应电动机轻载时各部分损耗与磁链内在关系的基础上,利用函数逼近论,建立一种不依赖于电机模型参数的电机损耗时变模型,设计了基于输入功率在线辨识时变损耗模型系数的算法。分析研究了电机稳态运行时各种工况下的效率优化控制效果。仿真结果表明,该效率优化方法有效规避了传统损耗模型依赖于电机模型参数的不足,同时收敛速度相比传统搜索控制法有显著提高。     

基于粒子群算法的异步电机效率优化控制研究

针对异步电机轻载工况下运行效率较低的问题,提出一种基于粒子群优化算法的节能控制方法。在电机损耗模型控制策略的基础上,建立考虑铁损的异步电机损耗模型,将粒子群优化算法用于电机任一工况下最优磁链的搜索,并将此最优磁链作为按转子磁场定向矢量控制的给定值,使电机始终运行在低能耗状态。仿真及实验结果证明了粒子群算法效率优化控制的有效性。     

异步电机用混合式模糊搜索效率优化控制研究

运行在额定工况的异步电机效率较高，但在轻载运行时效率会显著下降，因此进行异步电机的效率优化研究，对于节约能源、控制环境污染具有重要意义。基于损耗模型控制(LMC)的研究成果以及在线搜索控制(SC)的研究成果，提出了一种新型混合在线式直流最小功率模糊搜索效率优化控制算法(FLSC)，算法对模糊集合所作的不对称隶属度函数设计，解决了系统在效率最优点处的振荡问题。仿真以及电机台架实验表明，FLSC算法兼有LMC算法和SC算法的双重优点，能够显著提高系统的控制性能。     

异步电动机效率优化控制策略综述

异步电动机在轻载运行时效率会明显下降,由于异步电动机应用广泛,优化其运行效率对节能减排具有重要意义。该文总结了近来年异步电动机效率优化控制的研究成果,其中包括基于电机损耗模型的损耗模型控制法、基于输入功率检测的搜索控制法和混合控制方法,介绍了几种典型算法的原理和性能,并指出了异步电动机效率优化的研究方向。     

基于定子磁链规划的异步电机最优效率控制

针对异步电机效率优化问题,提出了在直接转矩控制下采用定子磁链规划的最优效率控制方法。基于电机的损耗模型,通过效率优化算法在线检测计算各个定子磁链值对应的功率损耗并进行在线搜索,寻求消耗功率最小的定子磁链值。仿真结果表明该方法能够减小异步电机轻负载时的输入功率,明显提高电机在轻负载情况下的稳态运行效率,同时保持较好的转矩动态性能,并且收敛速度较快。     

基于改进混合遗传算法的同步电机参数辨识

针对同步电机参数辨识问题,建立了精确表示非同步采样及高次谐波在内的极值优化模型,利用改进混合遗传算法对该模型进行求解,为提高同步电机瞬态和超瞬态参数的精确辨识打下了良好基础.针对普通遗传算法收敛慢和经典迭代法初始点敏感问题,该改进混合遗传算法结合了全局寻优的遗传算法和局部寻优的模式搜索方法,不需要计算矩阵导数,可实现无需指定初值的电机参数快速求解.理论和仿真实验表明,该方法所需数据窗小,能有效提高参数测量的运行效率和计算精度.     

变速永磁同步水轮发电机年发电量最优设计

变速恒频水力发电技术有利于改善传统恒速发电存在的综合效率低、运行条件恶劣、枯水期水资源浪费的不理想情况,对节能与机组健康运行意义重大.文中针对全功率变流器变速发电系统永磁同步电机进行优化设计,不同于经典设计方法仅优化电机额定工况运行效率.首先预分析了拟设计电机的运行工况,并建立了多个水文季节下永磁电机的效率模型.其次,求解多效率目标函数的最优解以提高发电机年发电量,进一步利用田口法结合有限元分析局部优化了永磁电机电磁性能,基于以上分步优化方法得到了电机整体结构参数.最后,130 kW全功率变流机组的实测数据验证了变速恒频发电系统的可靠性与高效性.     

一种基于矢量控制的异步电动机节能策略

为了降低异步电动机运行时的损耗,提高运行效率,提出了一种在线搜索节能优化控制方法。通过在一定工况条件下,在线搜索定子电流isq与isd最优比值,使得电动机输入功率最小,损耗最低。该方法不需要随电动机转矩变化而重新搜索最优值,减少了搜索次数、搜索时间和搜索过程的转矩脉动,且该方法不需要复杂的算法,易于实现。通过搭建硬件实验平台,验证了该方法的正确性和有效性。     

基于NSGA-Ⅱ的局部范围搜索算法的电机参数优化

针对传统NSGA-Ⅱ在永磁辅助开关磁阻电机的多目标优化中局部搜索能力较弱的问题，提出一种基于NSGA-Ⅱ的局部范围搜索算法（RLS-NSGA-Ⅱ），利用改进的交叉算子与变异算子增强算法的搜索能力，在局部区域内搜索最优解集，并通过标准多目标问题验证算法的有效性。针对优化算法对决策变量的优化精度过高的问题，对决策变量进行有效单位保留，并以此提出一种最小单位优化变异方法。对电机转矩脉动、效率和平均转矩进行多目标优化，并与传统NSGA-Ⅱ进行优化效果和仿真的对比验证，结果表明本算法得出的最优解更有优势。     

基于绕组函数法的大功率单边直线感应电机牵引特性研究

将麦克斯韦方程和绕组函数法相结合,得到单边直线感应电机(single linear induction motor，SLIM)的初级、次级基波和边端效应波绕组函数。由绕组函数理论计算出电感、运动电势系数，建立电压和磁链方程。由初、次级能量关系得到推力方程并进一步求解相关特性量。对不同工况的暂态和稳态特性进行分析。将大功率电机全过程中相电流、推力、效率的计算值与测量值进行比较。试验结果表明，绕组函数法能较合理地描述SLIM特性，具有一定实用性。     

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。     

多目标进化算法在电站锅炉燃烧优化控制系统设计中的应用

构造了一种基于最小二乘支持向量机和多目标进化算法的锅炉燃烧优化控制系统,通过从电厂分散控制系统（DCS）上采集数据,利用最小二乘曼持向量机对锅炉燃烧特性建模,并通过样本的机器学习,提出了以锅炉效率与NOx排放量为组合的锅炉燃烧多目标优化模型行工况寻优,根据模糊集理论在Pareto解集中求得满意解采用基于Pareto最优概念的多目标进化算法实现运获得锅炉燃烧优化调整方式。     

一种新型的直线异步电机参数测量方案

单边直线异步电机(SLIM)的T型电路参数是电机控制的基础,它在无速度传感器控制和在线参数辨识中更为重要.SLIM相对旋转异步电机(RIM)存在气隙大、边缘效应等,若采用RIM开路和短路试验方法,会给参数测量带来较大误差.本文提出一种适合SLIM参数测定的新型方案,只需测量电机输入端的总功率、相电压、相电流和频率4个量,计算出初级电阻、初级漏感、次级电阻、次级漏感、气隙电感和铁损电阻.电机的特性分析表明,该方法真实有效,具有一定的参考价值.     

IMPROVED PERFORMANCE OF HIGH-SPEED SINGLE-SIDED LINEAR INDUCTION MOTORS: A THEORETICAL STUDY

ABSTRACT

It is shown that a high-speed - 80 to 120 m/s - single-sided linear induction motor (SLIM) can perform almost as well as a double-sided one, if the secondary of the SLIM is made up of an aluminum plate mounted on a back-iron consisting of two or three longitudinal ‘solid’ laminations. This feature retains most of the advantages of a SLIM such as compatibility with guideway and low costs of material, mounting and maintenance. Thus, a SLIM, with solid laminations for back-iron, is analyzed including the consequences of the machine topology and physical phenomena. A numerical example is given to compare the results with those for the largest existing double-sided motor.     

初级横向偏移时直线感应电机磁场与推力的有限元分析

由于振动以及弯道等原因,直线感应电机初级和次级经常处于横向偏移状态。考虑在此种工况下,电机拓扑结构和电气结构两个方面均为不对称情况,使用3-D有限元法,分析了直线感应电机的磁场以及推力的变化。首先,给出了直线感应电机的数值计算方法和边界条件,并建立了完整3-D模型来考虑纵/横向边缘效应、初级绕组端部与次级伸出缘等参数。其次,在此3-D模型基础上,计算了不同偏移量时纵/横向的磁场分布,以及讨论了半添槽对直线感应电机出力的影响,提出了纵向和横向磁场的畸变系数,用于量化不对称的程度。最后,计算了推力在对中和横向偏移情况下的变化,并分析了该变化对实际行车中牵引力和控制系统的影响。     

模糊控制在直线感应电机磁场定向控制中的应用

单边直线感应电机相当于旋转电机沿半径剖开并平展,性能与旋转电机类似,但由于受纵向边端效应影响,电机参数,尤其是励磁电感,随电机运行速度和滑差而改变。对于该非线性时变系统,传统PI控制难以满足高性能的要求。模糊控制不依赖控制对象的具体数学模型,能模仿人的思维对电机驱动系统进行智能控制。结合PI控制和模糊控制的优点,设计了模糊自适应PI控制器,并将其应用于单边直线感应电机转子磁场定向控制中,以研究电机的特性。大量仿真结果表明,该方法能有效消除控制参数的稳态误差,同时具有较好的暂态性能。     

遗传算法在蒸汽参数优化中的应用及改进

蒸汽运行参数对机组经济性有较大的影响。以机组蒸汽参数优化为研究内容,针对非线性优化目标的特点,提出了采用遗传算法优化的新思路;并对遗传算法的解码方式、适应度函数、选择和变异方式进行了改进,使得参与遗传算法运算的所有个体都是可行解,大大减少了搜索中的无效操作,优化了搜索路径,有效地提高了遗传算法求解的效率和质量。算例表明:改进遗传算法的收敛性更好、适应性更强,能更有效地达到或接近全局最优。     

火力发电机组优化运行经验

通过开展火力发电机组优化运行工作,能有效地提高机组运行效率。实现节能降耗。本文着重介绍了河南火电机组优化运行工作的方法和内容,并结合实例总结了锅炉、汽机等专业的优化措施和工作经验。     

单边直线感应电机法向力牵引力解耦控制

单边直线感应电机(single-sided linear induction motor，SLIM)的法向力和牵引力可以通过初级和次级磁链的幅值和夹角表示。通过选择PWM变频器最优电压矢量、改变磁链的瞬态幅值及夹角，可以实现单边直线感应电机法向力和牵引力的解耦控制。由此可以将单边直线感应电机的法向力和牵引力分别用于直线电机车辆的悬浮及牵引控制，实现不设悬浮电磁铁的直线感应电机车辆的悬浮牵引同时运行。实验结果表明，在整个运行期间，悬浮牵引兼用直线电机车辆的悬浮气隙及运行速度均能快速的跟踪给定值，体现了良好的精度和稳定性能。提出的力解耦控制方案得到了较好的验证。