内燃机车异步发电系统分析

针对内燃机车牵引发电系统中异步发电机稳态工作时电机功率因数和效率低的问题,采用无功功率为零和最大转矩电流比控制方法,分析了异步电机旋转坐标系下电磁关系,分别完成无功功率为零和最大转矩电流比(MTPA)控制的方程解析式的解读;在中间直流环节限制下,分析异步发电机的弱磁曲线,寻找最小电流工作点,完成电流轨迹规划;在保证牵引发电系统稳定运行的前提下,提高电机与逆变器的工作效率,并利用Simulink仿真软件对系统进行分析。     

基于定子磁链轨迹的PMSM矢量控制方法

针对优化同步PWM(Pulse Width Modulation)用于闭环矢量控制进行快速动态调节时容易发生过流失控的问题,提出了一种基于优化定子磁链轨迹闭环控制的永磁同步电机(Permanent Magnet Synchronous Motor,PMSM)矢量控制策略。简述了谐波电流最小优化PWM的原理,给出了优化开关角,建立了优化开关角与对应优化磁链轨迹之间的数学关系。基于包含异步调制与同步调制的混合调制策略,构建了PMSM最大转矩电流比矢量控制系统,针对同步调制模式,重点介绍了利用优化磁链轨迹闭环控制来实现系统快速动态调节的方法。通过仿真和试验验证了优化磁链轨迹闭环控制方法。     

永磁同步风力发电机高性能弱磁控制策略研究

对传统内埋式永磁同步发电机(IPMSG)控制系统中同步PI电流调节器的抗积分饱和策略进行了分析,提出了一种利用参考电压与实际电压之间的偏差进行自适应控制的弱磁控制方案,以提高发电机的最大输出转矩。试验结果验证了该方法的有效性。     

一种在超调区快速响应的PMSM无位置传感器控制策略

分析了永磁同步电机(PMSM)无位置传感器在超调区不稳定的原因;提出了一种基于谐波电流估计器的新型PMSM无位置传感器控制策略,它包含六步电压法的转矩控制器、谐波电流估计器和扩展反电动势观测器。实验结果表明,采用该策略可成功实现永磁同步电机的快速转矩响应并拓宽了高速运行区域。     

抑制异步牵引电机启动峰值电流的控制策略研究

针对直接转矩控制(Direct Torque Control,简称DTC)模式下异步牵引电动机启动峰值电流过大的问题,提出了一种抑制异步牵引电机启动峰值电流的转矩和磁链同步控制策略。根据两相静止αβ坐标系下异步电机的数学模型,利用Matlab/Simulink软件包中的S函数模块和基本模块,构建出交流异步电动机直接转矩控制系统的仿真模型,对其在转矩和磁链不同控制策略下的启动过程进行了动态仿真。仿真结果与目前牵引电机运行的数据接近,证明了该仿真模型的合理性和有效性。这表明,采用转矩和磁链同步控制策略至少可以降低2/3的启动峰值电流。     

永磁同步电机不同工况下定转子铁耗分析

永磁电机在不同的工况下产生的铁耗大小不尽相同.采用采样得到的驱动器供电下永磁电机实际电流作为激励,对电机进行二维有限元计算,分别获得了工作于空载、最大转矩电流比控制及弱磁不同工况下的磁密波形,进而计算铁耗.分别计算了12槽8极(分数槽)的试样永磁电机及24槽8极(整数槽)电机工作在不同工况下铁耗.通过二者比较分析铁耗产生的原因,经过与试验对比,结果表明该计算方式有较高的准确性,可以用于分析电机铁耗产生的原因及指导高效率电机的设计.     

考虑转子磁通谐波的永磁同步电机控制性能分析

对于考虑转子永磁磁链d,q轴6,12次谐波的三相正弦波永磁同步电机,根据其数学模型推导了基于最大转矩／电流控制、单位功率因数控制的控制公式,指出转子永磁磁通谐波的存在不可避免地产生了与转子位置角相关的转矩脉动。在此基础上引入内模电流控制思想,将由永磁磁链产生的引起转矩纹渡的反电动势作为负载扰动,通过衰减因子和系统动态响应速度参数的合理选择来抑制电机永磁磁链谐波对电机电流跟踪性能和转矩波动的影响。仿真分析表明,永磁同步电机转矩脉动的大小与特子磁通谐波中低次谐波分量的大小有关,并且其低速转矩脉动严重;若根据不同转速范围来自适应调整转速控制器、内模电流控制器参数可以在一定程度上抑制这种转矩脉动。     

一种可提高转矩输出能力的高速列车牵引电机方波工况单环弱磁控制策略

对于高速列车牵引传动系统,牵引电机在高速区会进入方波工况,方波下传统矢量控制算法失效。提出了一种方波单环弱磁控制策略,避免了传统的双环方案在方波工况下易饱和的问题,改善了电机电流的动态响应性能。在牵引电机进入方波工况前,采用传统双电流环矢量控制;而在进入方波工况后,考虑了牵引电机在方波工况下的限制条件,采用基于转矩电流误差调节的单环弱磁控制策略。同时,利用电压幅值判据,实现线性区与方波区的平滑过渡。理论分析和实验结果都证明了该方波弱磁控制策略可实现电流快速跟踪响应,转矩准确而快速的输出,且易于实际应用。     

基于d轴电流直接求解的定子磁场定向控制系统

根据定子磁场定向控制理论，提出一种基于d轴电流直接求解的磁链、转速、转矩闭环定子磁场定向控制系统。定子磁链观测器采用电压、电流混合模型，从原理上分析了模型切换点选取方法。通过Maflab／Simulink仿真验证了该控制系统在动态响应过程中，定子磁链的稳定性好、转矩响应快等优点。     

永磁同步电机直接转矩控制的研究

通过对永磁同步电机(PMSM)数学模型的分析得出了基于直接转矩控制(DTC)理论的转矩表达式，阐明了如何正确选择开关表来选择空间电压矢量控制逆变器，并通过MATLAB／SIMULINK建立仿真模型。仿真结果表明该方法具有较高的精度。