优化爬山算法在直驱永磁风力发电系统中的应用

为了缩短爬山算法的计算周期,提高直驱永磁风力发电系统最大风能捕捉的响应速度,提出一种根据功率扰动寻求最大功率的优化爬山算法.该算法在变步长爬山算法盲目搜索的基础上添加数据存储输出功能,构造了与电机转速对应的最大输出功率表,避免重复的计算,同时结合功率反馈控制来实现系统最大功率追踪.运用MATLAB对该算法进行仿真验证,结果表明本文所述算法的响应速度和稳定性明显超过传统变步长爬山算法.     

一种基于电感饱和效应的电流差值检测永磁同步电机转子初始位置的方法

解决无位置传感器永磁同步电机(PMSM)控制系统起动困难的关键在于准确的转子初始位置检测。该文在分析了永磁同步电机绕组磁路饱和度与电感值以及永磁体转子位置与绕组电流的关系的基础上,设计了一种电流差值检测方法,定子三相绕组任意选通两相,另一相悬空,正反方向注入电压脉冲,得到响应电流差值,根据电流差值得到转子初始位置,同时辨识出转子NS极。为了克服注入的电压脉冲在绕组中产生的剩磁影响采样电流准确性的问题,提出了一种抵消剩磁的脉冲注入方式,从而提高转子初始位置检测的准确性。实验结果验证了该方法简单可靠,不受转子凸极结构限制,可同时适用于面贴式和内嵌式永磁同步电机,检测过程保持完全静止,具有很高的工程实用性。     

一种永磁同步电机转子位置混合辨识方法

针对内置式永磁同步电机(IPMSM),提出了一种基于最小电压矢量注入法和滑模观测器法的混合控制策略。低速时,采用最小电压矢量注入法获取转子位置,中高速阶段则通过滑模观测器法对转子位置进行辨识。角度和速度过渡阶段,通过对两种方法获得的位置误差信号进行加权处理,得到混合位置误差信号后,通过一个软件锁相环即可获得转子位置。设计了一个和速度有关的斜坡函数对注入电压进行过渡处理。实验结果表明,采用该文提出的混合控制策略能够实现电机在额定负载条件下从静止状态直接闭环起动,实现了高低速两种算法之间的平滑切换,能够进行宽范围内的无位置传感器调速控制,且低速算法实现简单,具有较大的工业应用价值。     

新型爬山算法在大惯性风电系统中的应用

针对风力发电风速的随机性和不确定性,以及大惯性永磁风力发电系统输出功率受风机机械功率和所储的机械势能的变化率的交叉影响特点,提出一种基于爬山搜索法的新型最大风能捕捉算法。为了得到较宽的变速范围,在三相二极管整流器和PWM逆变器之间接有升压斩波器,新型爬山算法采用最佳直流电流控制,调节输入直流电流以跟从最优的参考电流,产生不同转矩控制电机的转速实现最大功率跟踪,并在爬山算法基础上添加数据存储和输出功能,避免了盲目的爬山搜索。最后通过Matlab对一个50kW永磁直驱风力发电系统进行了仿真分析,对比了传统爬山算法与新型爬山算法在最佳功率点跟踪上的差别。仿真结果验证了该算法的可靠性,表明新型爬山算法在大惯性变速恒频风力发电系统中具有更好的实用性。     

低开关频率下永磁同步电机无差拍矢量控制

永磁同步电机(PMSM)在低开关频率下运行时会出现诸多问题,不能满足工业生产要求。对此,提出一种无差拍矢量控制策略,在分析了PMSM数学模型的基础上,设计了无差拍电流预测模型和指令电压计算模块,由以上两个模块可构成无差拍电流控制器,无差拍电流控制器输出电压指令信号并将其送入脉宽调制(PWM)模块生成开关信号驱动逆变器。通过实验证明,无差拍矢量控制策略控制性能良好,能有效降低电流谐波,加快转速响应,抑制转矩脉动。     

基于虚拟磁链定向的模型预测直接功率控制

首先对三相电压型脉宽调制(PWM)整流器进行分析,通过两相静止坐标轴建立数学模型,根据数学模型分析提出了一种电压型PWM整流器的基于虚拟磁链(VF)的模型预测直接功率控制(MPDPC)策略。在电网电压含有谐波等干扰时,由于该方法使用虚拟磁链定向,可防止电压型PWM整流器的性能受过多干扰,并且通过利用功率误差最小和空间矢量脉宽调制(SVPWM)实现预测功率控制。针对实际离散系统中存在的数据延迟,采用了预测延迟一步对预测功率进行延迟补偿,且采用对功率误差积分修正补偿,使系统实现无差功率控制。最后对该控制进行了仿真和实验,验证了所提策略的可行性和正确性。     

变频空调用三相变频电机的设计

综合考虑了变频器供电的特点和空调压缩机对电机的要求 ,对变频空调用调速电机的设计中的有关问题进行了探讨 ,并在此基础上设计了一台 2 2kW的样机 ,试验表明该方案性能优良     

变速恒频风力发电机用交流励磁电源的研究

变速恒频风力发电系统追踪最大风能过程中,双馈发电机将在同步速上下运行,这就要求交流励磁电源应有良好的输入、输出特性和能量双向流动的能力.在分析了其他变频器的局限性后,指出了双PWM变频器是交流励磁的最佳电源方案,详细地讨论了电压型双PWM变频器的工作原理与控制策略.实验结果表明,这种变频器可以很好地满足交流励磁发电机变速恒频运行的要求.     

一种改进的永磁同步主轴电机速度估算方法

对永磁同步主轴电机的模型进行分析,提出一种改进的永磁同步主轴电机速度估算方法。该方法根据估算电流与实际电流的误差修正估算速度值,并结合所提出的修正参数选取原则,能准确估算出电机转速。实验表明电机快速加速性能好,能在1s时间内从静止加速到额定转速（6000r/min）,高速运行时控制精度高,抗负载冲击能力强,鲁棒性好,适用速度范围宽,低速运行时在低于2%额定转速时仍能满载稳定运行,从而验证了该方法的可行性和有效性。     

新型同步电动机微机励磁控制装置的研制

研发了一种基于AVR单片机的新型同步电机微机励磁控制装置.该装置由主电路与控制电路组成,具有稳定性好、控制功能强、调试简单、维护方便、优良的抗干扰性能等优点,适用于200～10000kW的同步电动机的单机励磁.