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。     

转子电阻变化对异步电机直接转矩控制影响的仿真分析

使用MATLAB/SIMULINK语言建立三相异步电机直接转矩控制仿真模型。通过对不同转子电阻在直接转矩控制下得到的电机转速和定子磁链图形的分析比较，得出了转子电阻变化对交流异步电机直接转矩控制没有影响的结论。     

双馈风力发电机的稳态分析

在给出双馈风力发电机工作状况和等效电路的基础上,介绍了双馈风力发电机的稳态分析,对其定子和转子侧电流的计算过程进行了推算;随后,在已知电机额定参数的条件下,计算出满功率时定子和转子侧的能量和电流,对双馈风力发电机的稳态分析进行了仿真;最后,用双馈风力发电机组满功率发电实验时的电流波形验证了理论分析的正确性。     

基于分布式发电的单相双凸极直流发电机原理和时步有限元分析

分布式发电(DG)是指在公共电力系统中的关键部位或在用电负载处使用小型发电机(组)供电的模式,合理发展分布式供电有利于节约能源和保护环境。文章提出单相双凸极直流发电机作为小型清洁能源分布式直流电源系统的主发电机,其结构简单、功率重量比高、转速高,可以起到简化系统、降低成本、提高可靠性的作用。首先介绍了该型电机的原理和构成方法,然后运用时步有限元法对发电机进行电磁计算,分析、比较了电励磁、永磁单相4极/6极(定子极数/转子极数)双凸极直流发电机和三相电励磁6极/4极双凸极直流发电机的外特性和功率曲线,以及电励磁单相4极/6极双凸极直流发电机的3种发电方式的外特性和功率曲线,最后分析并仿真验证了减小输出电压脉动的方法。     

轨道交通新型永磁同步牵引电机的设计与比较

在满足轨道交通使用的原有异步电机的外特性和结构约束的条件下,基于一种新型永磁同步牵引电机的转子磁路的拓扑结构,设计了一款新型少磁化永磁同步电机.通过对电机转子结构、转矩特性、损耗和线路能耗进行比较和综合评价表明,通过合理设计电机的磁路,可以充分利用永磁转矩和磁阻转矩实现更宽的工作区,同时对比现轨道交通运行的电机耗能.该...     

新书推介

电气传动的基本目标是获得合适的力一速度特性，以满足用户负载特性要求，变流器能向电机提供合适的电压、电流，保证电机生成满意的转矩和转速并能够向电网反馈能量。《现代变流技术与电气传动》一书的主题即阐述了包含开关模式变流器与电机的现代电气传动系统的机电能量变换过程与控制，描述这种开关模式的激励情况下能量变换的特点。     

城市轨道交通车辆矢量控制技术

对城市轨道交通车辆牵引逆变器中采用的矢量控制原理、方法、应用技术做了分析。试验证明:矢量控制能同时控制相位,比电压/频率控制可达到10倍以上的高速化转矩响应;对电机的电流而言,可独立控制为励磁电流和转矩电流,并可高速、高精度地控制转矩电流;在车辆牵引、再生制动、空转滑行再粘着、轻负载再生制动方面显示出优良特性。     

高速动车组牵引传动控制系统仿真研究

以CRH380A型动车组为研究对象,阐述了牵引传动系统的工作原理,探讨了脉冲整流器的瞬态电流控制策略和三电平逆变器的空间矢量脉宽调制技术。着重分析了转子磁场定向间接矢量控制和牵引传动控制系统的工作原理。根据CRH380A型动车组实际设计参数,构建了牵引传动控制系统的MATLAB仿真模型,分析了该模型在牵引工况、再生制动工况和不同运行速度下的电机输出转矩和定子相电流波形。仿真结果表明,所建的恒速控制模块能够实现动车组在牵引恒速、惰行和再生制动恒速等不同运行状态间的平滑切换;牵引传动控制系统仿真模型能够实现动车组在牵引和再生制动工况下的稳定运行,达到了预期目标。     

一种地铁列车齿轮传动系统弛缓状态诊断方法

地铁列车齿轮传动系统将牵引电机转矩传递给车轴,在运行过程中可能会出现弛缓现象。通过对比牵引、电制动和气制动过程中的牵引电机转速和轮轴转速大小,可以对地铁列车传动系统弛缓状态进行诊断。该方法可以利用既有车辆系统的设备,不需要额外增加其他设备,并已在国内地铁线路上得到应用。     

机车牵引电机小齿轮失效分析

机车在运用过程中,因牵引电动机牵引小齿轮破损而造成的故障经常发生。齿轮发生破损往往后果严重,轻则发生电机转子轴颈拉伤,更换电机轴;重则电机环火,电机卸载,转速飞升。此外,非正常的磨耗还会造成从动大齿轮的磨损报废。因此,如何减少和杜绝牵引齿轮的失效,对保证正常行车具有非常重要的意义。     

应用STATCOM改善发电机轴系扭矩的研究

提出了一种新的应用STATCOM装置改善发电机轴系扭矩的办法，与以往研究相比，在引入STATCOM控制装置后的IEEE第一基准模型中，基于扫频．复转矩系数法，根据复转矩系数法的基本原理，得出了发电机机械复转矩系数和考虑STATCOM装置时的电气复转矩系数表达式，给出了二者之间的定量关系，以此为基础研究了应用STATCOM改善发电机轴系间扭矩的控制策略，并设计了相应的控制器。仿真结果证明，使用STATCOM进行无功补偿的同时可以阻尼电力系统次同步谐振现象，有一定实用价值。     

基于Matlab/Simulink的异步电机直接转矩控制系统仿真

在直接转矩控制理论的基础上,利用Matlab/Simulink软件构建异步电动机直接转矩控制调速系统.对仿真模型中的定子磁链观测器模块和逆变器模块进行分析,简要说明空间电压矢量对磁链和转矩的作用及影响.通过对异步电机进行仿真实验,得到电压、电流、转速、转矩以及磁链的仿真波形.     

基于非线性观测器的IPMSM无位置传感器控制

为了解决内嵌式永磁同步电机(IPMSM)无位置传感器控制中转子角度和速度估计问题,根据IPMSM的状态方程和非线性理论,设计了一种非线性状态观测器,并基于Lyapunov稳定性原理讨论了观测器稳定条件.同时考虑负载影响,加入了负载转矩的观测由于模型参数问题和采样精度问题,状态变量的观测值和实际值存在一定误差,因此对角度和速度观测值分别进行了修正.仿真和试验研究表明,改进后的非线性观测器能够准确估计转子角度和速度,可以获得良好的动态和稳态性能.     

基于双PWM技术的变频调速系统的设计

用PWM整流技术代替传统的二极管整流能改善交流调速系统的功率因数。直接功率控制技术的系统结构和算法简单,对于交流侧电压的不平衡和谐波失真有一定的补偿作用;电机控制采用直接转矩控制技术,该方法把转矩直接作为被控量,并且对电机参数不敏感,不受转子参数的影响,简单易行,在很大程度上克服了矢量控制技术的缺点。通过Matlab＼Simulink仿真,验证了双PWM调速策略可以保证交流调速系统的高功率因数和电机优良的调速性能。     

CRH5型动车组万向轴传动系统监控装置研制

经车辆长期运用统计发现,若CRH5型动车组万向轴系统发生万向轴轴承磨损、十字节单元包润滑不良、万向轴平衡块松脱等故障,则最终表现为万向轴动平衡指标超出线路运用标准,即万向轴产生动不平衡附加力矩和传动系统产生异常振动。针对此问题,开发研制了车载万向轴传动系统监控装置,用以实时监测万向轴状态,并可提供故障分级的预警、报警信息。该监控装置在齿轮箱体和电机上安装振动传感器,通过检测万向轴动不平衡引起的振动信号的时频特性,诊断故障信息。通过不同动不平衡万向轴在不同转速下测点加速度响应的仿真分析,以及不同动不平衡万向轴装车线路的验证试验表明,以齿轮箱和电机测点的万向轴转频频段的振动信号为特征量,能较好地反映万向轴的振动状态。     

轨道交通门机系统驱动控制器关键问题的研究

针对轨道交通门机系统驱动控制器关键问题提出了解决方案。(1)对于无刷直流电机固有的低速时换相转矩脉动问题,从工程应用角度出发,考虑电流调节带来的误差,换相方法上采用定时扫描转子位置的方法,提高了电机的动态响应速度和低速时动态性能,抑制转矩脉动,同时解决了无刷直流电机启动问题。(2)针对实际系统门体的非同一性和各种因素造成的阻力变化,提出利用位置定位生成门体运动速度曲线的方法,对比实验表明其优于传统利用时间分段的方法。提出检测位置偏差的方法解决障碍物检测问题,降低了系统的硬件成本并提高了系统稳定性。实验结果表明选择方法合理,满足门机系统要求,已应用到实际系统中。     

感应电动机无速度传感器矢量控制在铁道机车车辆传动方面的应用

铁道机车车辆牵引领域中的转矩控制是利用脉冲发生器(PG)来检测牵引感应电动机的转子频率.从提高牵引系统可靠性、降低成本和维修费用以及减小感应电动机尺寸的观点出发,最好不使用PG.为此,一直在研究把无速度传感器控制方法应用于牵引感应电动机的控制,提出了应用无速度传感器的控制策略.文章叙述了铁道机车车辆牵引的新控制方法并出示一些研究试验的结果.     

铁路货车轴端发电机技术研究

在我国铁路货车重载提速的背景下,采用电空制动、智能电子监测及运行安全在线监测的需求日益突显.但是受我国铁路货车运用维护体制制约,既有车辆均未安装供电装置,致使电子设备无法应用.因此提出一种安装于车轴端部的轴端发电机技术解决方案,但由于车轴端部冲击振动大、发电机体积限定要求高、发电机轻量化要求高、外部环境恶劣、温升要求苛...     

JD160型异步牵引电机装配模拟与强度分析

基于有限元方法对JD160型异步牵引电机转子、齿轮及轴承等关键核心结构,进行不同载荷工况下的强度分析,并结合该电机的工艺装配过程,研究装配参数过盈量对电机关键部件应力集中的影响。数值计算结果表明,电机在不同载荷工况的弯矩和扭矩以及单边磁拉力的交互作用下,齿轮贯穿孔、油槽边缘、倒锥前缘以及转轴肩等部位出现较高的应力集中,同时随着齿轮和转轴装配过盈量的增大,关键位置的应力基本成线性增大,不同位置的应力变化率不同。     

基于LabVIEW平台的能馈式异步电机测试系统

介绍了基于LabVIEW平台的能馈式异步电机测试系统,包括硬件设备及其控制软件流程.并通过相关试验,得到电传动系统的转速、转矩以及反馈电流曲线,从而验证双电机直流能量互馈方案的可行性.