船舶动力定位用六相永磁无刷直流电机系统控制器设计

船舶动力定位用六相永磁无刷直流电机系统的控制模型具有多变量耦合性,采用传统的模糊控制方法容易出现超导误差,提出一种基于模糊PI双控制的船舶动力定位用六相永磁无刷直流电机系统控制器设计方法。在励磁电流变化较大下,易导致控制误差较大,运用模糊控制进行发电机转子励磁控制,提高船舶动力定位用的直流电机系统无损功率,发电机采用交流励磁机进行电流整流控制。在励磁方式作用下,设有整流变压器控制交流副励磁机防止电压突变,即误差较小时,采用PI控制方法进行电机优化控制。最后进行控制器的整体结构设计。测试结果表明,采用该方法进行电机系统控制器设计,电机的输出增益较大,稳定性较好。     

基于状态反馈控制的逆变器电流控制器的设计

采用传统控制策略对低脉冲逆变装置的交流电流控制器进行设计时,控制器系统带宽通常会接近系统的基波频率,导致系统动态响应变差。提出了一种改进的电流控制策略,通过状态反馈控制的极点配置方法克服了这一难题,从而大大提高线性控制器的增益。电流控制器的设计以离散条件下的线性状态空间设计为原则,可使控制系统的动态响应和稳定性能更加优越,且系统具有更强的鲁棒性。最后,对设计结果进行了仿真。结果表明,基于状态反馈控制规律的极点配置法所设计的电流控制器比传统的PR设计方案具有更好的动态性能。     

感应电机最大效率优化控制研究

在分析感应电机最大效率控制策略的基础上,提出了一种以定子电流励磁分量为控制变量,采用混合搜索模型来获得系统的最大效率运行点的方法.即系统进入稳态时,采用效率优化控制策略,通过电机损耗模型离线计算励磁电流设定值的下限,采用黄金分割法在已经缩小的范围内进行最佳励磁电流值搜索;而在负载或速度指令突然变化的动态过程中,励磁电流恢复到额定值.最后,以MATLAB对系统进行了仿真,并以数字信号处理器TMS320LF2407A为控制电路核心进行了实验研究.仿真和实验结果表明,该控制策略能够使矢量控制变频驱动感应电机运行效率明显提高,降低了电机损耗,并具有良好的动态响应性能.     

双三相永磁同步电机矢量控制研究

多相电机是一个多维系统,它与传统三相电机有较大差异。目前对多相电机尤其是双三相电机控制策略,只是简单采用了三相电机控制方法,忽略多相电机本身特点,导致谐波电流增加,系统性能较差,没能发挥多相电机优势。本文首先建立了双三相永磁同步电机数学模型,针对多相电机特点,采用矢量空间解耦控制,并新提出一种新的SPWM调制方法实现多相电机多维电流控制,有效抑制谐波电流。通过仿真及实验验证,证明该方法有效性。     

表贴式永磁同步电机削极技术的研究

影响永磁同步电动机振动噪声的主要是电磁震动,一台好的电机应是气隙磁场谐波小,产生的齿槽转矩及转矩脉动小。通过对电机转子表面永磁体削极,使得电机气隙磁场接近正弦可显著减小永磁电机气隙磁场谐波及径向力谐波,减小永磁同步电机齿槽转矩。用解析法研究了电机气隙磁场优化方法和齿槽转矩的削弱方法,对表贴式永磁交流电机几种主要的削极方式进行了理论研究,总结了各种削极技术的优势和特点,通过有限元验证本次理论研究的正确性,对改善永磁交流电机性能有十分重要的实用价值。     

惯性制动器与变频装置的配套使用

1 惯性制动器及变频启动装置的工作原理 惯性制动技术自问世以来,已在常规启动的电机拖动装置,特别是大型移动式起重运输设备的行走机构中广泛应用,使用效果良好,其环保节能、动态防风、制动可靠等优异性能得到业界的肯定.大型起重运输设备在电机拖动中采用软启动和变频技术,时下亦成为一种趋势,因为通过采用变频和软启动技术,可较好地解决电机启动中的堵转电流、堵转扭矩和堵转温升的峰值问题.变频技术还可以使电机在机构减速、制动过程中配合制动装置来实现平稳减速、停车.     

直流电机磁场控制技术在港口的应用

在负载较小的场合,直流电机主要是依赖于电机转子串电阻来实现调速的。其优点是控制简单,成本相对低廉。但在大型负载的拖动系统中,其过软的转矩特性无法满足负载的调速需求。考虑到港口机械功率大、调速频繁,我港现采用美国GE公司生产的磁场电流控制板来控制大车行走电机,工作性能十分可靠,调速曲线也非常平滑。大车磁场电流控制板由大功率器件板和信号控制板组成。前者主要包括整流二极管、可控硅、电流反馈变压器、信号耦合变压器、扼流线圈等;后者为一双层印刷电路板(图1)。其工作原理是:三相交流4 6 0V电源经一2 / 3波整流器(其中一…     

船用电机轴电流腐蚀浅析

船用电机轴电流腐蚀是一种常见的电机轴承、转子电腐蚀现象,如何避免这种电腐蚀的产生对电机安全可靠运行至关重要。船用大功率电机如不采取防护措施或防护措施失效就非常容易出现轴电流腐蚀,破坏电机轴承。大型船舶电网电流杂波较多,谐波充斥整个电网,这就使得船用电机轴电流防护要被更加重视。通过深入分析轴电流腐蚀的产生原因、腐蚀表现、监测方法,才能做出合理有效的防护;抓好设备的维护管理,才能提升设备的可靠性。     

基于DSP舰用全数字化控制逆变启动电源设计

舰船电站配备有交流电动滑油泵用交流电动机,对交流电机有直接启动和快速变频软启动的不同要求,本文给出了一种基于DSP全数字化控制的交流电机专用逆变启动电源设计方法。该逆变启动电源具有升压和逆变两级功率变换,升压电路采用变参数PI控制以提高动态响应能力,逆变电路具有输出电压闭环控制环节,并采用SVPWM调制技术提高直流母线电压利用率和改善逆变输出电压波形。本文对电源的系统结构、工作原理及控制策略进行了介绍,目前该电源已交付使用。     

船舶柴油机调速系统模糊控制技术

常规船舶以柴油机作为主要动力来源,柴油机一般采用直流调速电机系统实现转速控制,主要是带电流截止负反馈的转速电流单闭环控制以及转速电流双闭环控制。其中转速电流双闭环控制具有很好的动态调节性能和负载抗干扰能力,同时可实现电机起动电流的限幅保护。对船用柴油发电机组进行调节时,在系统的控制电路中添加前馈模糊传感器,不仅可以对发动机的油门进行调节抑制,还可以实现保持频率的目的。本文从船舶柴油机的调速系统入手,对船舶柴油机模糊控制的相关技术进行研究。     

变流机组交流电机励磁系统控制研究

对变流机组中交流电机的励磁系统控制进行了研究，分析了在交流发电状态同电网并网时励磁电流的控制。同时也分析了在交流发电转为交流电动时的励磁电流控制。针对变流机组的使命功能提出了设计与使用要求，并研制了一套可靠性高、性能好的变流机组交流电机励磁控制系统。通过试验证明了理论分析的正确性。     

横向磁通永磁电机最大转矩电流比控制方法研究

本文针对横向磁通永磁电机的功率因数,研究了最大转矩电流比控制方法,实现了横向磁通永磁电机最大转矩电流比控制仿真系统.仿真结果表明了该方法对提高横向磁通永磁电机动态性能和改善系统的功率因数的有效性.     

船用五相无刷直流电机的容错控制方法

通过对五相无刷直流电机的电磁转矩进行分析,提出一种减小电机转矩脉动的方法;通过对电机运行过程中发生故障时的性能进行分析,提出一种基于空间矢量法的转矩脉动容错控制方法。通过对电枢绕组合成的空间磁动势和电路发生故障时电机的输出电磁转矩进行分析计算,采用改变非故障相开关管的触发角和导通角、增大励磁电压的方法减小电机的转矩脉动,同时分析对比电路发生单腿开路故障和单开关管开路故障时,容错控制之后输出的转矩和电流。结果表明,单开关管开路故障容错控制方法不理想,当电路发生单开关管开路故障时,切断整条桥臂转换成单腿开路故障。通过对电机进行容错控制,使其在电路发生故障时也能平稳运行,仿真结果表明该方法是有效的。     

船舶永磁同步推进电机的优化I/f起动控制方法

为解决高转矩与高转动惯量的船舶推进电机在开环I/f控制中转速和转矩波动大、电机易失步、效率低的问题,提出一种I/f控制改进方法。通过建立转矩角观测器,调节给定电流矢量的幅值,使其跟随负载转矩变化,提高系统鲁棒性。同时,将电机运行状态推进至接近最大转矩电流比状态,提高电机的运行效率;通过瞬时有功功率调节电流矢量的角速度,降低电磁转矩波动,加快电机的转速收敛过程。最后,在Matlab/Simulink中进行仿真实验,实验结果表明该方法可以显著提高推进电机运行效率和稳定性。     

基于支持向量机的船舶感应电机轴承故障在线诊断方法

提出一种基于WELCH分析法结合支持向量机(SVM)的船舶感应电机轴承故障在线诊断方法,通过数字信号处理器(DSP)在线采集感应电动机的定子电流,使用WELCH法对电机的定子电流信号进行预处理,从预处理频谱分析中提取峰度、偏度、波峰因数、间隙和形状因子5个参数,形成支持向量机的特征向量,通过实验优化支持向量机的核函数参数,完成故障的识别。设计基于DSP的在线轴承故障诊断试验系统,实验结果证明,所提方法计算相对简单,可有效地在线识别电机轴承的外沟道故障。     

一种无过渡过程的PWM整流器间接电流控制

PWM整流器间接电流控制由于没有网侧电流反馈,为开环控制,因此采用间接电流控制的整流器动态响应不够快,动态性能差,稳定性也不高。为了提高基于间接电流控制的PWM整流器的动态响应和稳定性,文章研究了一种基于零极点对消的无过渡过程的间接电流控制技术,仿真和实验结果表明基于零极点对消的间接电流控制极大改善了PWM整流器的动态响应,进而提高了PWM整流器工作的稳定性。     

交流电在“民主18”号轮上的应用和几个问题的商榷

“民圭18”号系我国新建客货轮中,第一艘采用交流电制者。此船建造对,国内尚无完整的船用交流电机电器系列,试用陆用产品代替。虽然尚无严重事故,但在使用过程中,也存在一些问题。属于结构、工艺方面的主要有:(1)陆用封闭式电机防水性能差,不能用作露天甲板付机的拖动电机。(2)陆用电机的绝缘等级差,浸漆次数少,不易保持较高的绝缘数值。(3)陆用产品缺少防震防摇和适应倾斜的措施。(4)陆用电机的环境温度低于船上机舱的实际温度。属于性能方面的问题有:(1)本船发电机系从陆用电机派生的,短路比较小(0.8),影响了发电机的过载能力、电压调整率、瞬时电压降数值、并联运转时的稳定性以及不能适应船上的震动情况。较高的励磁电压影响了峰值电压和励磁电压增长速度。(2)陆用异步电动机的启动电流大。20瓩以上的电动机即需采用降压启动方式,影响了交流电动机直接启动的优越性。(3)锚机,绞缆机收放空缆时需要较高的速度,线绕式异步电动机的调速范围不大,不能满足使用上的要求。从上述情况来看,虽然尚无严重性质的问题,但是本船一年多来只航行于上海一温州之间,航程不长,连续航行时间也不长,因而有些问题恐还未发现。交流电在“民圭18”号轮上的应用和几个问题的商榷。     

三相感应电机矢量控制系统滞环控制和SVPWM的对比研究

以三相绕线型感应电机为研究对象,建立了在MT坐标系下三相感应电机的数学模型,采用定子磁链定向控制策略,实现对定子励磁电流和转矩电流的解耦控制。在Matlab中搭建了三相感应电机矢量控制系统仿真模型,并对滞环控制和SVPWM两种控制手段做了对比研究,提出一种两者相结合的控制策略。     

船用高压电气系统

船舶为何要釆用高压电?除了推进设备之外,完全有可能用低压电来设计和制造所有船用电动机和发电机,伹在采用何种系统时通常都要从费用及运行效果两方面予以考虑。对于容量小于约2兆伏安的电机而言,440伏交流发电机的费用将低于3300伏的相应发电机的费用。然而,容量大于2兆伏安的电机,则440伏发电机大的安培数(2620安培)引起的额外费用超过3300伏相应发电机的较高绝缘费用。至于大电流系统,不仅要周密考虑电缆的固定     

港口起重机变频控制与节能

1调速系统的发展 交流电机结构简单、价格低廉、运行可靠、维护方便,所以被广泛应用于生产机械电力拖动系统作为动力源。但是交流电机的起动特性一直改进甚微,因为在恒压下直接起动的电流约为额定电流的4-7倍,