铁磁损耗对直接转矩控制低速性能的影响及补偿方法研究

为了探讨铁磁损耗对直接转矩控制（DTC）性能的影响,在两相静止坐标系下建立了考虑铁磁损耗的异步电机动态等效数学模型。基于考虑和不考虑铁磁损耗两种情况对传统DTC控制性能进行了分析比较,结果表明铁磁损耗会造成电机低速时的实际输出转矩减小,电机的动态响应速度变慢。并在基于考虑铁磁损耗的情况下提出一种对铁磁损耗补偿的方法,使传统的估算转矩更接近于实际输出转矩,提高了转矩控制性能。实验结果证明了补偿控制方法的有效性,并能改善DTC系统的低速性能。     

考虑铁耗的感应电机模型及对矢量控制的影响

为了探讨感应电机铁耗所造成矢量控制器控制性能下降的主要因素,从感应电机的定、转子铁耗出发,得到d-q同步旋转坐标系下,考虑铁耗的感应电机串联等效电路,并建立了考虑铁耗的感应电机状态模型.在电机参数辨识准确的情况下,借助电机状态模型,分析得到铁耗对感应电机矢量控制的磁场定向角产生偏差,电机实际输出转矩减小,电机转速的动态响应变慢.通过Matlab/Simulink仿真,验证了分析的正确性,体现了铁耗补偿对提高感应电机矢量控制性能的必要性,并为感应电机矢量控制器的铁耗补偿算法设计提供了理论参考.     

考虑铁耗的永磁同步电动机矢量控制系统的优化

工程中永磁同步电动机矢量控制系统基速以下广泛应用单位电流最大转矩的控制策略,由于忽略了电机的铁耗,控制系统的动态调速性能和效率都有一定程度的下降.本文根据永磁同步电动饥的结构特点建立考虑铁耗的永磁同步电动机的数学模型和等效电路,分析了铁耗产生的机理和特点,使模型和等效电路的铁耗符合电机的实际运行,在此基础上提出基于最小损耗的优化控制策略.仿真结果表明控制系统在动态调速性能和效率两方面比单位电流最大转矩控制策略都有一定程度的提高,具有矢量控制中进行工程推广应用的必要性.     

考虑铁损时异步电动机的最佳效率控制

考虑铁损对于提高异步电动机磁场定向控制下的转矩性能具有重要的作用。文中建立了考虑铁损时异步电动机的动态学模型，推导了在同步旋转坐标系下变速、变转矩时使电机功率损耗最小的方法，并给出了仿真结果。     

补偿铁耗影响的永磁同步电机矢量控制

为了达到永磁同步电机高性能速度控制,电机铁耗的影响不能忽略.由此,本文得出了考虑铁耗时永磁同步电机(PMSM)的数学模型和矢量控制仿真模型.在d-q轴坐标系中,假设电机铁耗由一个等效的涡流绕组产生,从而在导出的电压方程式中,铁耗的效果用一个等效铁耗电阻来代替.由于等效铁耗电阻的存在,影响了d-q轴的磁链和电磁转矩,为了完成电机的矢量控制,必须补偿铁耗的影响.在Matlab/Simulink环境下构建了考虑铁耗时永磁同步电机的矢量控制模型,并与不考虑铁耗的矢量控制模型进行了比较.     

考虑铁耗时永磁同步电机的数学模型及其仿真研究

为了达到永磁同步电机高性能速度控制，电机铁耗的影响不能忽略。由此，该文提出了考虑铁耗时永磁同步电机（PMSM）的数学模型。在d—q坐标系中假设铁耗由等效涡流绕组产生，在电压方程式中铁耗的效果用一个等效铁耗电阻来代替。由于等效铁耗电阻的存在，从而导致d—q轴的磁通相互影响，电磁转矩也受等效铁耗电阻影响。为了验证所建模型的正确性，在Matlab／Simulink环境下构建了永磁同步电机的仿真模型，并采用转子磁场定向矢量控制。仿真结果证明了该电机数学模型的正确性。     

三电平逆变器异步电动机直接转矩控制系统(Ⅱ)--合成矢量法

提出了一种基于合成矢量的三电平异步电动机直接转矩控制(DTC)方法,不但有效地控制了三电平逆变器的中点电压,并抑制了输出电压的跳变;而且具有转矩输出高频脉动小,转子转速波动较小的优点.仿真和实验证明此方法在三电平逆变器供电的异步电动机上有效的实现了DTC系统,并能达到优良的控制性能.     

采用定子电阻辨识和无速度传感器的异步电机直接转矩控制模糊系统

为解决异步电动机直接转矩控制(direct torque control,DTC)中低速运行时定子电阻变化对系统性能影响较大的问题,提出了一种基于定子电阻辨识和无速度传感器的异步电机直接转矩控制模糊系统。其中定子电阻采用模糊神经网络进行辨识;电机转速采用基于转子磁链的模型参考自适应系统(model reference adaptive sys-tem,MRAS)法进行估计;同时采用三输入单输出的模糊控制器调节脉冲宽度调制(pulse width modulation,PWM)信号占空比的异步电动机直接转矩控制的策略,三输入变量为转矩误差、磁链幅值误差和磁通角。此策略即在传统异步电动机直接转矩控制的基础上,用模糊控制器代替传统DTC中的滞环比较器和空间电压矢量状态选择器来细分控制规则,最后控制逆变器的开关,以减小低速时转矩和磁链脉动,提高系统转矩响应速度。仿真结果表明该系统可减小转矩和磁链脉动,提高系统的鲁棒性和自适应性,改善系统的动、静态品质。     

异步电机效率最优控制的方法研究

分析了异步电机的损耗成分,建立了考虑铁损时异步电机的动态数学模型及其等效电路图,推导了在同步旋转坐标系下变速、变转矩时电机效率最优的方法,并通过实例验证了此方法,同时给出了仿真结果.结果表明应用最优控制策略时,异步电动机的功率损耗减少了,尤其是转矩较小时效率提高极为明显.同时具有良好的动静态特性,而且节能效果较为明显.     

基于异步电动机动态模型的间接转矩控制策略研究

基于异步电动机的动态数学模型,分析了间接转矩控制技术的基本原理,给出了实现间接转矩控制器的具体算法。在此基础上,以200kW异步电动机作为控制对象,对使用间接转矩控制技术的异步电动机调速系统进行了试验研究。实验结果表明,间接转矩控制策略能够有效地改善调速系统的低速性能。     

NEMA高效电机在制造中存在的主要问题及解决措施

NEMA高效三相异步电动机,符合美国NEMA标准和加拿大标准;其效率指标符合美国能源法规定的高效节能电动机标准。因为生产及工艺的波动性比较大,直接影响到电机的效率及其它性能。根据实际生产情况,查找影响电机性能的主要问题,及时制定解决措施。     

电动机损耗的比例变化规律及其对策

三相交流电动机的损耗可分为铜耗、铝耗、铁耗和杂散耗、风摩耗,前4种为发热损耗,其总和称为发热总损耗。阐述当功率从小到大变化时,铜耗、铝耗、铁耗、杂散耗对发热总损耗的比例变化。通过实例,铜耗和铝耗占发热总损耗的比例虽有波动,总体上由大变小,呈下降趋势。而铁耗杂散耗相反,虽有波动,总体上由小变大,呈上升趋势。功率足够大时,铁耗杂散耗超过了铜耗。有时杂散耗还超过了铜耗、铁耗,成为发热损耗的第一因素。再分析Y2电动机,以及观察各种损耗对总损耗的比例变化,揭示的规律类似。认识上述规律,得出不同功率电机降低温升和发热损耗的侧重点不同。对小电机,首先应降低铜耗;对中大功率电动机,应侧重降低铁耗杂散耗。认为"杂散耗比铜耗、铁耗要小得多"的观点是片面的。特别强调,电动机功率越大越要注意降低杂散损耗。中大容量电动机采用正弦绕组来降低谐波磁势及杂散耗,效果往往很好。而降低杂散损耗的各种措施,一般不需要增加有效材料。     

四川电网 35 kV 及以上电网降损潜力分析

基于2018年7月25日的负荷实测日数据对四川电网35 kV及以上电网的理论计算结果进行了分析,在考虑相关管理及技术因素的条件下,接电压等级提出了相应的降损潜力,对于指导四川电网进一步降损增效具有重要的参考价值。     

山西省500kV电网线损理论计算分析

分析了山西省500kV电网的线路损耗、变压器损耗等各项损耗构成，并依据2005年4月25日电网线损理论计算的结果，指出了目前存在的问题，提出了降损措施。     

NEMA超高效三相异步电动机研制

简要介绍了NEMA超高效三相异步电动机的研发背景、主要技术参数、结构设计特点和关键技术,如采用优质硅钢片与退火工艺降低铁耗,低谐波绕组降低铜耗,特殊转子表面加工和酸洗工艺降低杂耗等,以及研制展望.     

AC losses in superconducting coils

AC superconducting wire is being developed for such electrical equipment as superconducting transformers and superconducting generators. AC loss reduction is of primary concern in the development of such high-efficiency equipment. In reducing ac losses, it is necessary to develop assessment methods for ac loss in test samples which have shapes similar to the end-product equipment. This paper describes a least-square calculation of ac losses of superconducting wire as a function of frequency and magnetic field strength measured in test coils. Two sample solenoid coils were made to test the influence of different capacities and winding methods on ac losses in ac superconducting coils with rated capacities of 500 kVA and 20 kVA, and impregnated (epoxy resin) and nonimpregnated windings. The ac losses in the superconducting coils were measured by a calorimetric method using the evaporating rates of liquid helium. Estimated ac losses in the superconducting wire of the two coils were compared with Joule losses of copper conductors at ambient temperature. As a result of this comparison, a low-loss ac superconducting wire winding can be made for electrical equipment rather than employing conventional copper winding when used under low magnetic fields under 0.5 T.     

电工软磁材料旋转磁滞损耗测量及建模

电力变压器和电机中存在旋转铁心损耗是其损耗预测不准的主要原因之一。针对该问题,提出电工软磁材料旋转磁滞损耗测量及建模方法。首先,矢量磁滞损耗分解为切向损耗和法向损耗两部分,分别根据圆形旋转损耗和交变损耗建模。其次,对软磁复合材料和无取向电工钢片进行模型参数辨识,并比较两种材料的损耗特性和模型参数。最后,利用三维磁特性测量装置进行多种励磁模式下的损耗测量,并对比实验结果与模型预测值。结果表明,在旋转复杂激励下,所提出的模型比传统的Steinmetz模型有更高的精度。     

Ac losses in superconducting coils

AC superconducting wire is being developed for such electrical equipment as superconducting transformers and superconducting generators. AC loss reduction is of primary concern in the development of such high-efficiency equipment. In reducing ac losses, it is necessary to develop assessment methods for ac loss in test samples which have shapes similar to the end-product equipment. This paper described a least squares calculation of ac losses of superconducting wire as a function of frequency and magnetic field strength measured in test coils. Two sample solenoid coils were made to test the influence of different capacities and winding methods on ac losses in ac superconducting coils with rated capacities of 500 kVA and 20 kVA, and impregnated (epoxy resin) and nonimpregnated windings. The ac losses in the superconducting coils were measured by a calorimetric method using the evaporating rates of liquid helium. Estimated ac losses in the superconducting wire of the two coils were compared with Joule losses of copper conductors at ambient temperature. As a result of this comparison, a low-loss ac superconducting wire winding can be made for electrical equipment rather than employing conventional copper winding when used under low magnetic fields less than 0.5 T.     

IGBT损耗计算和损耗模型研究

器件的损耗对系统设计、器件参数及散热器的选择相当重要。损耗模型主要分为两大类:基于物理结构的IGBT损耗模型(physics-based)和于数学方法的IGBT损耗模型。对近年来的各种研究情况进行了讨论,并给出了其相应的应用范围。     

计入电晕损耗的潮流模型及计算

在超高压电网，电晕损耗是一种复杂，但不容忽视的现象。文中利用已有的电晕研究成果， 将电晕损耗作为有功负荷处理，从而首次将电晕损耗计入到潮流计算的数学模型之中，与传 统的潮流计算方法相比，网络的特性和迭代格式完全一致，所增加的计算量微不足道，但其 计算结果更加符合实际情况。