直流电机实验工况自动控制系统的研制

针对机车辅助直流电机测试中电机运行工况的控制,本文采用晶闸管相控整流方式对电机进行调压调速。调速主电路由变压器隔离降压,三相桥式全控整流和平波电抗器滤波组成。控制电路由单片机产生数字脉冲串对晶闸管触发移相,通过改变控制角来改变输出电压的大小;采用锁相环技术使触发脉冲与电源电压之间保持频率和相位的协调关系;并且引入了电压负反馈,由单片机程序作PID运算来计算控制角,提高调速精度和机械特性。     

通过单片机实现对可编程电机的调速控制

使用单片机实现对PG电机的闭环调速控制,可以使电机的转速实现平稳无级调节,并且能有效地降低噪音。本文通过分析其工作原理,结合具体电路,给出了控制实现方案。     

船用交流电机基于DSP的软启动控制系统研究

交流电机在船舶上的应用非常广泛,但其启动冲击电流比较大,对电网和电机的冲击比较大,因此对电机启动控制的研究非常重要。本文分析介绍了软启动器的特点、用途和其在船舶上的应用,并根据软启动器的原理,利用DSP和晶闸管,设计了一个基于DSP控制的调速系统。通过控制晶闸管的导通角度和导通时间,来实现电机的平滑启动,以降低启动对电网和电机的冲击。最后对电机的软启动控制系统进行了分析。     

港口机械晶闸管供电装置高次谐波的抑制

港口机械晶闸管供电装置输入电流及输出电压中均含有大量的高次谐波成份，在电机及线路上产生谐波压降，引起电网电压波形畸变，同时也影响其他负载，并可能出现干扰。本在分析谐波，给出电路谐波分量及电压纹波因数的基础上，提出了晶闸管供电装置抑制谐波的有效措施。     

船舶轴带BDFG并网控制及其锁相环

针对传统的控制方法下电机输出电压幅频不稳定的问题,提出一种无刷双馈电机(Brushless Doubly-Fed Generator, BDFG)定子电压矢量控制的方法来改善发电机输出电压幅频的稳定性;为确保相位的一致,利用锁相环技术对电网电压相位进行监测来实现发电机电压相位跟踪控制,从而实现轴带无刷双馈电机与船舶电网并网运行。在MATLAB/Simulink中进行仿真试验,其结果表明:该控制方法对于改善无刷双馈电机输出电压的稳定性与相位跟踪具有一定的控制效果,并且能够实现轴带无刷双馈发电机与船舶电网并网运行。     

基于滑模观测器的舰船电机无位置传感器控制

舰船电机的传感器控制是保障舰船电机稳定供电输出的关键技术,电机控制容易受到电磁耦合小扰动干扰,导致控制精度不高,提出基于滑模观测器的舰船电机无位置传感器控制方法,采用滑模观测器进行舰船电机输出的电流、电压、功率等参量的原始采集,对采集的电机控制原始信息进行自镇定性处理,设计舰船电机的输出等效电路模型,构造电机无位置传感控制器的电流电压转换电路,采用滑模反演积分控制方法进行控制误差补偿,提高电机输出参量的调制精度,实现舰船电机的无位置传感器控制。测试结果表明,采用该方法进行舰船电机无位置传感器控制的输出性能较好,电机输出电压稳定,功率因素得到较大幅度提高,改善了舰船电机工况稳定性。     

基于晶闸管的自动调压变压器故障诊断技术

[目的]船用设备的供电电压经常发生波动,现有的稳压方案经济效益和可靠性低,亟待研发适用于恶劣工作环境的自动配电设备。[方法]设计基于双向晶闸管与调压变压器的三相串联调压装置,通过控制双向晶闸管组件的投切方式,即可调节电压的幅值及方向。针对该调压装置的3种故障模态,分析其故障诊断方法和处理方案,并开展仿真验证实验。[结果]结果表明:该设计可以仅参考输入电压进行双向晶闸管组件投切,从而实现输出电压的调节、稳定功能。当晶闸管组件的H桥发生断路故障时,仅对装置的调压效果产生影响;当变压器高压侧的短路晶闸管发生断路故障时,将可能在变压器高压侧感应出大电压或在低压侧产生冲击大电流,进而对装置造成损害;当晶闸管组件发生短路故障时,若等效为变压器不补偿工作,对装置没有影响;而若等效为变压器短路运行,将可能在整个回路中产生冲击大电流,进而危害装置和用电设备。[结论]该设计方案将调压变压器直接串入供电回路之中,故其调压反馈效果较为显著;采用性价比更高的双向晶闸管作为交流开关,并采用所提出的故障诊断技术,可有效提升调压变压器的可靠性和使用寿命。     

基于Boost变换器升压的双绕组感应发电机的电磁设计

本文对一种利用Boost变换器进行最低转速输出电压升压的定子双绕组感应发电机进行了电磁设计。根据该电机具有两套定子绕组的特点,通过提高控制绕组与功率绕组的匝数比来升高控制绕组的电压,从而降低控制绕组励磁变换器电流的设计策略,同时可以省去功率侧的励磁电容器和控制侧的滤波电感,由此构成一种小电流励磁控制大电流功率输出的新型励磁控制系统。利用Boost变换器对最低转速时的输出电压进行升压调节,实现了材料利用率较高、电机安装尺寸较小等优点。     

低压无功补偿装置的设计

在电力系统中装设静止无功补偿装置(SVC)是控制无功功率、保证电压质量的有效手段.晶闸管投切电容器(TSC)是静止无功补偿技术的发展方向,这种装置的关键问题是如何对作为电容器投切开关的晶闸管进行控制.本文针对 TSC低压无功补偿装置的结构,对晶闸管的触发电路进行详细的设计和分析,证明了设计的正确性.     

逆变器产生的谐波对隐极PMSM额定输出功率影响的研究

本文对ＳＰＷＭ电压型逆变器动隐极ＰＭＳＷ电压谐波进行了分析，讨论了线电压基波和各次谐波对电机输出功率的影响，对不同功率ＰＭＷＭ进行仿真研究的基础上提出了功角补偿控制方案，该方案控制可靠且实现简单，能够保证电机在额定电流的情况下输出额定功率，同时也能保证电机有足够的过载能力     

基于神经网络的舰船电机转速控制系统

舰船电机有十分强烈的非线性变化特点,当前控制系统不仅无法有效对舰船电机转速进行高精度的控制,而且无法对舰船电机转速进行在线控制。为了获得理想的舰船电机转速控制效果,提出基于神经网络的舰船电机转速控制系统。首先分析当前舰船电机转速控制系统,找到舰船电机转速控制系统的局限性,然后采用PID控制机制对舰船电机转速进行控制,并根据舰船电机转速控制误差对PID控制参数进行在线调整,最后实现舰船电机转速控制仿真实验。结果表明,神经网络能够实现准确、快速的舰船电机转速控制,各项指标满足舰船电机转速控制的实际要求,同时舰船电机转速控制效果优于当前其他方法,结果验证了本文舰船电机转速控制系统的优越性。     

基于转子磁场定向的直接转矩控制

本文根据定子磁场定向理论,介绍了一种直接转矩控制的方法,通过动态计算电机定子端的电压矢量,实现了对异步电机的解耦控制,较矢量控制方法具有更优的控制性能,包括磁链幅值控制与转矩控制性能都得到很大的提高,试验结果证明了本文所叙方法是有效的.     

基于高频注入的永磁同步电机参数辨识策略

永磁同步电机高性能控制依赖电机参数和磁极初始位置的准确性,辨识磁极初始位置可以保证无位置传感器矢量控制启动过程的平稳性。传统的参数辨识方法辨识过程较为复杂或者精度不高,本文提出了一种易于实现的高频注入控制算法,通过注入高频电压,提取高频电流,就可以直接快速辨识出永磁同步电机电感,再通过注入两个脉冲电压矢量,就可以辨识磁极初始位置。这种方式辨识精度高,快速性好,工程实现方便,而且不需要转动电机,具有广泛的实用性。     

永磁发电机电压变化率的研究

本文列出了永磁发电机的负载特性计算方程,分析了永磁发电机的电压变化率与电机参数的关系,根据永磁同步发电机带感性负载运行时得到低电压调整率的条件,提出了通过合理设计电机参数来有效降低永磁发电机的电压变化率的方法,并自行设计了一台低电压变化率的永磁发电机。应用有限元法计算了电机的负载场,计算了电机参数和电压变化率,验证了设...     

基于单片机的船舶调距桨自动推进控制系统研究

现有船舶动力推进装置普遍采用调距桨作为动力推进发生装置,在动力发生过程中需要对应的动力电机控制参数控制,才能使调距桨产生最大的推进力。但是,现有的推进控制系统在对动力电机控制上无法匹配对应参数。导致推进控制力降低,电机供电转数失常,影响船舶的动力输送。因此提出基于单片机的船舶调距桨自动推进控制系统研究。通过创建基于单片机的动力控制硬件,对传统控制硬件进行更新;再通过引入自适应推进算法,实现动力电机参数的自动调整控制效果。最后,通过对比实验证明提出设计系统的可行性。     

船舶电机位置控制方法研究

传统船舶电机位置控制方法只能进行单组电机位置控制,无法实现一种位置控制方法对多组电机位置进行控制,为此提出船舶电机位置控制方法研究。构建船舶电机位置控制模型,通过分项关系构建模型主体结构,建立坐标系使用位置坐标计算,对多组电机控制坐标进行变换,对不同转速下的电机电磁场进行范围把控,保证模型位置控制精准程度;通过坐标位置计算对Clarke变换以及Park变换进行范围局限,实现多组船舶电机位置控制。实验数据表明,设计的船舶电机位置控制方法能够进行多组电机的位置控制。     

空间电压矢量最优化选取的新方法

本文研究了空间电压矢量选取的一般方法,提出一种新的研究方法--MMF等效法,这种新的方法能推广到n相电机控制中,它是从电机学的角度进行分析,在电压逆变器控制多相电机过程中,该方法通过电压分频和绕组转换,使转换前后的MMF保持不变,然后将通过逆变器开关组合得到的各个电压值沿各自电压方向合成,通过合成更简洁地得到一组理想的电压矢量,并与一般选取方法采用矢量分解投影得到的结果相吻合.     

船用变频推进电机效率测量方法研究

在对电机效率计算测量方法研究的基础上,针对船用变频推进电机运行特点,采用转速率和负荷率对电机效率进行了理论计算。与实验测量值进行比较,结果显示电机转速和负荷较大时,计算结果准确。当变频推进电机采用压频比控制时,只需要测量电机电压电流即可通过计算获得电机效率值。     

电力推进式船舶电机功率控制方法

为了提高推进式船舶电机功率控制的稳定性,设计新型船舶电机功率控制方法。将船舶交流电机模型进行坐标变换,生成αβ两相坐标,将功率参数代入到坐标系内,计算电机瞬时功率P*和Q*,利用功率参数和坐标系变换矢量,求取船舶电机功率电压给定值并传输到船舶控制逆变器内,进行功率通断,生成控制信号,实现船舶电机功率的稳定控制。实验研究表明,与传统方式相比,使用设计的新型电机控制方法后,船舶电机瞬时功率稳定性提高17%,固定时间内电机功率稳定性提高20%,具有鲜明优势性。     

船用交流电动机综合智能保护装置的研制

介绍了一种新型的基于模糊控制的异步电动机智能保护装置。本装置采用了集成移相调控晶闸管交流模块(JYJM)，该模块突破以往晶闸管器件的概念，将复杂的移相控制系统和晶闸管创造性地集成为一体。在控制单元中，采用了PIC系列的单片机PIC16C73，而控制方法则采用的是模糊控制。此外，这种新型的智能保护装置对电机的各种故障，如过载、短路、堵转、缺相等，具有综合保护能力。