地铁列车电机最大转矩电流比控制

针对地铁列车牵引系统中的交流牵引电机最小能耗问题,提出了一种最大转矩电流比控制目标下的励磁电流给定策略,该策略可使电机高效平稳运行于恒转矩区、恒功率区和恒电压区。根据牵引电机在不同转速下的牵引特性曲线,充分考虑电机本体的最大电压、最大电流的限制和磁场电流对互感的影响,设计出优化的励磁电流给定,使得输出最小的电机电流获得同样的转矩性能。仿真和试验结果证明电机在全速范围内可稳定运行,并且电机在各速度点给定转矩的情况下,输出电流比设计值小。     

基于降维模糊直接转矩的地铁车辆牵引仿真

研究目的:直接转矩控制以其优良的动静态性能成功地应用在电力机车牵引的大功率交流传动上,然而该控制方法在低速时的转矩脉动比较严重,使得低速的控制性能大大降低.目前地铁车辆多采用交流传动方式,站间距离小,启制动频繁,停车精度高就要求车辆具有良好的加速、减速及低速性能.直接转矩控制快速的转矩响应特性非常适合于地铁车辆的运行,减小低速时的转矩脉动问题是目前需要解决的一个主要问题.研究结论:通过研究提出了一种降维模糊直接转矩控制系统,以转矩和磁链为输入构成二维模糊控制器,将控制作用看作模糊量作为输出,经过矢量选择表后在每个控制周期为逆变器施加合适的电压矢量.仿真结果表明转矩脉动大大减小.     

电力牵引系统异步电动机直接转矩控制仿真

基于电力牵引系统中异步电动机直接转矩控制的基本数学模型，建立了该种异步电动机直接转矩控制系统的MATLAB／SIMULINK仿真模型，并进行了仿真。仿真结果表明：采用直接转矩控制的异步电动机具有响应速度快、暂态时间短，负载给定及转速给定突然变化时波动小、磁链幅值保持恒定、系统性能受转子参数影响小等优点，充分证明了直接转矩控制的优越性和有效性。     

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。     

电传动机车控制系统(4)——第四讲 相控电力机车闭环控制系统

一、单闭环自动控制系统为了起动平稳和有效地利用粘着力,目前6G.SS3型电力机车均采用单闭环恒流控制系统,该系统的静态结构图如图1所示。它是由司机控制器(给定指令)、给定器(对司机指令进行必要的修正),比较器、电流调节器,移相器,放大器和电流反馈系统组成。调节是按偏差原理进行,即检测主电路电机负载电流,得到相应的反馈信号电压e_(if),与给定器输出的参考电流信号电压e_i进行比较,如果实际     

永磁同步电机电流调节器性能研究

永磁同步电机以其高效率、高功率密度等优点在轨道交通领域应用日益广泛。文中给出了永磁同步电机复矢量数学模型,基于该模型研究了永磁同步电机矢量控制几种常用的电流调节器控制性能。对同步旋转坐标系前馈/反馈解耦PI电流调节器和同步旋转坐标系复矢量电流调节器的控制器性能做了对比分析。理论分析和仿真结果验证了同步旋转坐标系复矢量电流调节器优异的控制性能。     

基于新型过渡控制策略的分段直接转矩控制

针对现有城轨车辆变流器功率大、启制动频繁、全速范围稳定运行的需求与特点,采用分段改进直接转矩控制,可以改善车辆的运行品质。在低速段采用圆形磁链轨迹控制,可以减小电机转矩脉动,根据过渡控制策略,在中高速段则切换成六边形控制,以降低变流器开关频率和损耗。通过分析现有分段直接转矩控制存在的无法平滑过渡甚至过渡失败的风险,采用综合速度、磁链位置和电压矢量多重判据,解决特殊情况下无法过渡以及平滑过渡的问题,可以降低过渡时的冲击电流。对提出的理论进行仿真验证,结果表明采用多重综合判据的分段直接转矩控制可以更好地满足异步电机全速范围稳定运行的需求。     

新型永磁同步电动机离线电感测量方法

提出了一种永磁同步电动机电感离线测量新方法,通过对电机电压、电流和转子位置进行同步实时采样,并将所采集的电压和电流信息进行傅立叶变换,提取其基波信息;利用永磁同步电机电压稳态数学模型推导出电机电感计算公式,并利用Matlab软件离线计算电感,将电感计算值代入转矩方程计算。通过转矩计算值与实际测量值的比较,验证了本方案的有效性。     

全速域异步电动机的改进型直接转矩控制

为了克服直接转矩控制在低速区的种种不足,改进型直接转矩控制被应用到大功率牵引传动系统的低速区。本文介绍了改进型直接转矩控制的基本原理,加入弱磁控制算法,同时采用一种适合工程应用的空间电压矢量PWM（SVPWM）过调制算法,将改进型直接转矩控制扩展到全速度范围。通过对此方案的实验验证,表明全速度范围异步电机转矩控制方案是可行的,系统具有良好的动静态性能,在具有较高开关频率的中小功率应用场合有着非常好的应用前景。     

电力机车间接转矩控制中磁链观测器的研究

传统的直接转矩控制算法,限制了电力机车在低速段的控制性能。文章首先介绍了一种基于定子磁链定向的间接转矩控制算法,在此基础上研究了一种新型混合模型闭环磁链观测器,与传统磁链观测器相比,它有效减小了电流和转矩的波动,降低了电流谐波的含量,提高了电力机车的控制性能。最后在4 kW电机实验平台上进行了实验验证,实验结果证明了该方法的合理性和有效性。     

电力机车直接转矩控制策略的研究

传统的直接转矩控制算法,限制了电力机车在低速段的控制性能。介绍了一种基于定子磁链定向的直接转矩控制算法,并结合三电平逆变器SVPWM调制算法,有效减小了转矩的波动,降低了电流谐波的含量,提高了电力机车的控制性能。通过仿真比较,证明了该方法的合理性和有效性。     

感应电机离散频率软启动控制研究

介绍了一种基于离散频率原理的电机软启动控制方法。在对传统电路结构进行改造后使电机在子频率运行时采用正序电压启动，有效地保证了电机的启动转矩；在工频运行时采用斜坡电压启动，进一步限制启动电流。仿真结果表明，实现了较大的启动转矩，启动电流限制在3倍额定电流之内，转速平稳，频率切换及时，启动时间较短。     

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。     

具有恒定开关频率的感应电机无速度传感器直接转矩控制

介绍了一种具有恒定开关频率的新型直接转矩控制方法 ,通过定子磁链、定子电压与同步角速度之间的关系式实时计算下一个控制周期内需要加在电机定子绕组上的电压 ,实现了对感应电机的动态解耦控制 ,采用空间电压矢量调制的方法使逆变器开关器件处于恒定频率工作状态。在低速下较传统直接转矩控制方法具有更优的控制性能 ,在高速下与传统直接转矩控制方法同样具有响应快、性能不受电机参数影响等优点 ,并介绍了该方法的无速度传感器实现 ,仿真结果验证了本文所述方法是有效的     

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。     

ВЛ85型电力机车的控制

在批量生产的85型12轴电力机车上装有晶闸管变流器的手动和自动控制装置。控制电路方框图如图1所示。我们来分析一下实现上述工况的特点以及控制时的某些试验结果。一、自动控制电力机车起动时,司机控制器就调整到给定的速度和电流。给定速度信号在加法器CM1中与负信号比较。该负信号与轮对最小运行速度成正比,它是从安装在各偶数轴上的测速发电机的电压分离出来的。在速度调节器中被放大的差值信号     

地铁牵引变流器直流侧振荡抑制策略研究

负阻抗会引起地铁车辆牵引变流器直流侧电压、电流振荡,降低牵引传动系统稳定性。本文建立地铁牵引变流器关注直流侧的系统小信号模型,详细分析直流侧振荡的产生机理。提取直流侧电压谐振分量,提出基于直流侧电压振荡比修正给定牵引、制动转矩的直流侧振荡抑制策略,利用相平面法和根轨迹法讨论振荡抑制策略对系统稳定性的改善以及参数选择对控制性能的影响。模型仿真和地铁现场试验结果均表明,该振荡抑制策略能有效消除直流侧振荡现象,提高系统稳定性。     

电流型逆变器变频调速系统的动态分析与设计

本文分析了闭环结构的电流型逆变器变频调速系统的工作特性,着重讨论了电压,电流双闭环V/f控制系统的动态性能及其合理性,并阐明了本次研制的50kVA变频调速系统双闭环电流、电压调节器的设计及系统试验结果。     

降低感应电机直接转矩控制的转矩脉动的控制器

基于磁滞比较器和选择表的感应电机直接转矩控制(DTC),其开关频率可变,且转矩脉动大,特别在低速时.这是因为转矩和磁通的变化率以及转矩和磁通达到其上带和下带所花的时间随运行工况变化.文中提出了一种新型的开关频率固定的转矩控制器.新型控制器结构非常简单,其输出类似于传统的三点式磁滞比较器.就提出的控制器介绍了近似频域分析法,作为控制器参数选择的指南.介绍了感应电机直接转矩控制采用该转矩控制器进行的仿真和实验结果.结果表明提出的控制器可以保持开关频率恒定,并降低了转矩脉动,尤其在低速时.     

异步电动机离散空间矢量调制直接转矩控制的扩充和改善

在传统直接转矩控制(DTC)方法中,由于限制了电压源逆变器(VSI)电压矢量的数量,因此不能区别误差的大小.事实上,误差很大时选择的开关矢量与误差很小时选择的开关矢量相同.为了解决这个问题,考虑到离散空间矢量直接转矩控制(DSVM-DTC)技术,提出了实现异步电动机DSVM-DTC技术的新方法.新方法技术简单,改善了转矩和电流脉动性能,使稳态转矩误差最小,DSVM-DTC新方法中标准VSI拓扑的6个非零电压矢量可分成相等的等分,并根据转矩误差量将一个等分的矢量施加到电动机上,与传统DTC方法基本一致.完成的数字仿真和试验验证了这种新技术的有效性.