极相调制感应电机的解析数学建模

极相调制是扩展多相感应电机转矩/转速范围的有效方法,基于绕组函数,建立了其解析数学模型。应用S函数,建立了Matlab仿真模型,并将仿真结果与J-MAG计算结果进行了对比,验证了所建立数学模型的正确性。     

基于级联H桥变频器的极相调制感应电机驱动系统

高压电机配用高压变频器具有较大的节能性和高效性,已有广泛应用。级联H桥多电平变频器采用模块化设计理念,通过多个相同的低压变换单元级联起来实现高压及大功率的功能,且变频器输出电流谐波较小。极相调制感应电机可以将传统三相电机的控制方法和极相调制模式结合起来,使电机转矩和转速范围得到扩展。为此介绍一种级联H桥多电平变频器拖动极相调制感应电机变频起动和调速,该电机的定子绕组可配置为9相4极和3相12极。通过仿真验证了级联H桥多电平变频器能够满足极相调制感应电机的变频调速性能和极相调制矢量控制性能,可为新能源发电、船舶推进、工业传动等高压大功率领域提供技术保障。     

基于DSP28335的七相感应电机矢量控制

七相感应电机因其缺相运行具有代表性近来受到关注。采用空间解耦模型,对其基波子空间dq分量采用基于转子磁场定向矢量控制方法实现转矩和磁链解耦控制,鉴于其谐波子空间会产生谐波电流,采用了消除谐波的七相载波型UVM调制方法,该法追加谐波子空间电压为零的约束条件并通过闭环控制得以保证,算法通用性强,开关损耗小,且能够有效消除定子谐波电流。在计算机仿真基础上,以DSP芯片TMS320F28335为控制核心构建的七相感应电机变频调速系统,实验结果验证了控制方法的正确性和有效性。     

基于矢量控制的定子笼型十二相感应电机极对数切换策略

针对传统感应电机(IM)恒功率调速区间有限,额定点外效率降低以及受使用场景约束的问题,为了拓宽调速和高效率工作区间以及适应多种环境运行需求,采用定子鼠笼型十二相IM替代传统分布式绕组三相IM。经过转子磁场定向矢量控制解耦出不同平面的谐波电流从而驱动电机旋转,通过控制函数对所有平面的谐波电流进行调控,能方便快捷地实现电机的极对数切换。对所提出的控制函数调控矢量解耦平面实现极对数切换的方法进行仿真验证,仿真结果表明所提极对数切换技术能够实现十二相IM在不同转速下的极对数切换,拓宽了转速调节区间,满足了不同工况工作时的高效率运转。     

采用零矢量调制的感应电机直接转矩控制方法及其实现

本文对采用零矢量调制的感应电机直接转矩控制方法及其实现进行了研究。在分析常规直接转矩控制方法引起转矩脉动原因基础上，构造了一个引入零矢量调制的转矩脉动最小化算法，并在一个基于DSP控制的实验系统中完成了实验研究。实验结果表明，此方法不仅能使电机控制保持良好的动态性能，同时能有能效减少稳态时转矩脉动。     

五相感应电机转矩跟踪电子变极方法

针对五相感应电机在传统变极方法控制时,变极过程中电机转矩急剧下降和转速波动明显的问题,利用多相电机具有多个控制平面的特点,在五相感应电机转子磁场定向矢量控制的基础上,提出了一种基于转矩跟踪的电子变极方法。利用多相系统变换理论,把五相感应电机分解为1对极和2对极两个控制平面,在执行1对极和2对极间的变极调速中,采用转矩跟踪的方法控制,通过转子磁场定向矢量控制同时产生1对极和2对极的驱动电流,控制变极暂态过程中转矩的变化,实现转矩与转速均平稳的电子变极调速。通过实验验证了所提出的方法能够在不停电的情况下实现平滑的电子变极调速,减小了转矩的下降和转速的波动。     

六相感应电机的矢量控制研究

在分析六相感应电机数学模型的基础上,对基于转子磁链定向的六相感应电机调速系统的矢量控制进行了研究。在控制过程中,通过坐标变换得到定子电流的转矩分量和励磁分量;利用两个调节器分别对两个电流分量进行调节,从而实现对电机磁场和转矩的控制。在MATLAB/Simulink环境下,利用按转子磁链定向的矢量控制原理,设计六相感应电机的转速控制器、磁链控制器和转矩控制器,进行六相感应电机矢量控制的动态仿真。仿真结果证明:基于此算法的六相感应电机控制系统,能很好地跟踪速度给定和期望的转子磁链,具有较好的动态与静态响应能力。     

定子双馈电双凸极电机SVPWM控制建模与仿真

文章分析并建立了定子双馈电双凸极(SDFDS)电机在d、q旋转坐标系下的数学模型。依据空间矢量脉宽调制(SVPWM)原理,SDFDS电机调速系统的电流环采用空间矢量脉宽调制方式以提高SDFDS电机的电枢电流的控制性能。并基于Matlab/Simulink建立了SDFDS电机调速系统的SVPWM控制系统仿真模型。仿真结果表明,采用SVPWM控制的SDFDS电机调速系统电枢电流谐波明显减小,电机转矩脉动降低,电机转速控制性能良好,验证了整个SDFDS电机SVPWM控制系统的正确性和有效性。     

极相调制异步电机的绕组设计及性能比较

异步电机可使用极相调制的变极策略扩展转速/转矩范围,极相调制可以采用传统的电机绕组也可采用环形绕组.本文提出了一种异步电机极相调制绕组的设计方法,基于这种方法分别设计了极相调制的传统绕组及环形绕组样机.有限元计算结果验证了提出的变极绕组设计规律以及极相调制绕组变极的可行性.比较了传统电机、环形绕组单转子电机及环形绕组双转子电机在同一极数下的运行性能,双转子电机更适合环形绕组,它充分利用了环形绕组的两边,内外转子均输出转矩,提高了效率;但是,传统绕组电机则具有更好的性价比,更有应用前景.     

三相感应电动机矢量控制建模仿真研究

感应电动机数学模型复杂,分析和求解这组方程组十分困难,从简化磁链的关系入手,通过坐标变换的方法简化电动机的数学模型,推导出同步旋转坐标下的电动机数学模型,并通过磁场定向,为矢量控制提供依据。利用Simulink建立了仿真模型,并通过对d,q轴电流的控制达到控制电动机转矩的目的,仿真结果验证了仿真模型的正确性。     

基于极-相调制绕组的多相异步电动机/发电机设计

异步电动机的结构简单、坚固、可靠,作为电动机运行得到了广泛的应用.用异步电动机与电力电子变换器构成的起动/发电系统作为独立电源系统是一个发展的方向.本文简述了异步电动机作为电动机/发电机用于独立电源系统的特点,分析了异步电动机/发电机的设计特点,并利用极-相调制技术参照某电源系统对异步电动机/发电机进行了设计计算.     

感应电机空间矢量直接转矩控制的数字实现

给出一种感应电机空间矢量直接转矩控制(DTC)的数字实现方法,详细阐述了以TMS320F2812作为控制器核心的直接转矩变频调速系统的软、硬件设计方案.采用空间矢量脉宽调制( SVPWM)方式生成逆变器开关控制信号,有效减小了转矩和磁链的脉动,实现了感应电机的高性能控制.实验结果表明,该系统起动迅速,运行平稳,动、静态...     

基于空间矢量调制的感应电机无速度传感器模型预测磁链控制

传统的模型预测控制(MPC)以电磁转矩和定子磁链的幅值为控制变量,在目标函数中需要设计一个权重系数,而目前尚无完善的理论来设计该权重系数,多采用试凑的方法得到,从而限制了MPC在实际工业中的应用。通过解析推导感应电机的内部关系,将定子磁链幅值与转矩的控制转换为对一个等效定子磁链矢量的控制,提出了模型预测磁链控制(MPFC)的解决方案,从而避开了传统MPC中权重系数设计困难的难题,降低了算法复杂度。为提高感应电机控制系统的实用性,将MPFC与速度自适应全阶观测器相结合实现了无速度传感器运行,进一步采用空间矢量调制(SVM)来得到驱动脉冲,提高了电机的稳态性能和低速带载能力。在两电平感应电机仿真与实验平台上进行了验证,结果表明该文提出的感应电机无速度传感器MPFC在宽速范围内具有良好的动静态性能。     

三相变流器的谐波/间谐波统一调制分析建模

为有效揭示谐波、间谐波的产生机理,建立准确的变流器分析模型,直接从变流器的工作过程入手,引入开关调制函数,通过建立三相变流器的调制分析模型,将各种变流器的谐波分析模型较好地统一起来。分析变流器交直流侧间的频率变换关系能够很好地反映变流器两侧各种谐波和间谐波的产生过程,在此基础上指出变流器直流侧含有非整数倍基频干扰项是交流侧出现间谐波的直接原因,综合了谐波和间谐波的分析过程。该分析方法具有直观和普适性好等特点,并能直接延拓到其它各种变流器的谐波和间谐波的产生过程分析。仿真实验验证了该方法的有效性。     

双馈风力发电中网侧脉宽调制变换器的控制策略

推导双馈风力发电系统中网侧脉宽调制(PWM)变换器的简化模型,在此基础上分析其运行特性,设计网侧PWM变换器的控制方案,在MATLAB/Simulink仿真软件平台下搭建双馈风力发电系统网侧变换器的仿真模型,并对交流侧电感的选取作出分析,建立了基于英飞凌XC2785X单片机的试验平台,仿真与试验结果验证了方案的可行性和正确性.     

基于小波调制的异步电机变频控制技术

在此设计实现一种基于小波调制(WM)的逆变器控制技术,并将其应用于三相异步电机的变频控制。该WM技术首先将逆变器调制过程模拟为一个非均匀采样与重构的过程,而后采用组合Haar小波结合多分辨分析(MRA)理论对这一过程进行实现。实验结果表明,与传统正弦脉宽调制(SPWM)逆变器相比,这种WM方法可将逆变器输出的集中分布的谐波相对均匀分散到一个较宽的频带范围内,并有效减小离散谐波峰值;此外,与传统异步电机SPWM变频控制效果相比,基于WM的异步电机变频控制也体现了定子电流谐波低、变频过程调整时间短及转速调节平滑等特点。     

一种新颖的逆变器通用调制方法建模与实现

传统的SPWM和SVM实现方法割裂了二者的联系,使得调制方法缺乏灵活性。通过对SPWM和SVM的建模,提出了一种新型通用调制方法。仿真和实验表明,该方法将SVM和SPWM统一起来,可以更好地提高逆变效果而不必中断芯片运行,同时该方法计算量更小,精度更高,为进一步改善逆变波形质量,提高系统控制精度创造了条件。     

直接转矩控制系统的Matlab建模与仿真

为解决传统的对控制系统建模方法复杂的问题,给出一种基于Simulink/Power System Blocks的异步电机空间矢量脉宽调制直接转矩控制系统的建模方法.采用结构化和模块化的设计方法,利用Simulink 和PSB,建立了异步电机直接转矩控制变频调速系统的仿真模型.详细介绍了各子模块的组成、功能及构造方法.该...