检索结果-内蒙古大学图书馆

中国电机工程学报 2018年第7期38卷 2144-2152页

作者：万山明郑耿哲吴芳强电磁工程与新技术国家重点实验室(华中科技大学电气与电子工程学院)

无刷双馈电机继承了常规双馈电机的优点,如逆变器容量小,整个系统的效率高、成本低等,又省去了滑环电刷,从而提高了可靠性。从绕线转子无刷双馈电机的基本原理出发,推导了其转矩公式,画出矢量图。通过对矢量图和转矩公式的分析,提出一... 详细信息

无刷双馈电机继承了常规双馈电机的优点,如逆变器容量小,整个系统的效率高、成本低等,又省去了滑环电刷,从而提高了可靠性。从绕线转子无刷双馈电机的基本原理出发,推导了其转矩公式,画出矢量图。通过对矢量图和转矩公式的分析,提出一种无编码器的无刷双馈电动机调速控制算法。该算法可以平滑穿越同步转速点,实现控制绕组的零频率控制。对该算法的稳定性问题进行分析,并进行了大量的仿真和实验研究。仿真和实验结果验证了所提出的无刷双馈电动机无编码器控制方法的有效性。

关键词：无刷双馈电动机无编码器控制数学模型电流闭环控制稳定性分析

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无刷双馈电动机的无编码器控制方法研究

无刷双馈电动机的无编码器控制方法研究

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作者：郑耿哲华中科技大学

学位级别：硕士

传统高压大功率交流变频传动系统常采用异步电动机加高压变频器的组合来实现,但在运行时系统的所有能量均要流过变频器传递至电机,这导致电机配套的变频器容量较大,成本很高。在基于双馈异步电动机的电气传动系统中,变频器上只流过转差... 详细信息

传统高压大功率交流变频传动系统常采用异步电动机加高压变频器的组合来实现,但在运行时系统的所有能量均要流过变频器传递至电机,这导致电机配套的变频器容量较大,成本很高。在基于双馈异步电动机的电气传动系统中,变频器上只流过转差功率,其容量由系统的调速范围决定。在对调速的精度和调速范围要求不高的风机、泵类负载调速中,双馈变频调速具有成本低、体积小等优势,具有广泛的应用前景。无刷双馈电机在此基础上取消了电机的电刷和滑环,进一步提高了调速系统的可靠性,降低了系统的生产和维护成本。本文对无刷双馈电动机的调速控制方法和无编码器控制方法进行了相关研究。本文首先从无刷双馈电机的结构入手,推导了电机的三相静止和两相旋转坐标系下的数学模型,在此基础上总结了电机的等效电路和矢量图。其次,根据电机矢量图总结了定子功率绕组和控制绕组电流矢量之间的关系,据此提出了无刷双馈电机的调速控制方法,同时为了免去电机轴上的编码器,进一步提高电机可靠性,对转速闭环作出了一定的改动,提出了一种无刷双馈电动机的无编码器调速控制方法。所提出的控制方法能实现电机在超、次同步速甚至同步转速点稳定运行,控制绕组能自如地在正相序、负相序和零频率工作点自如切换,同时能实现定子功率绕组功率因数校正的功能。本方法对电机参数的依赖性低,计算量较小,具有良好的动、静态性能,具备一定的实用价值和应用潜力。本文通过Matlab/Simulink软件建立无刷双馈电机及其控制系统的仿真模型,仿真结果验证了电机模型和控制方法的正确性。搭建了基于一台30kW无刷双馈电动机的实验平台并进行了电机的稳态和转速切换运行实验,实验结果验证了控制方法的有效性。此外作为无刷双馈电机研究的补充内容,本文还分析了控制绕组双三相无刷双馈电机的谐波和共模电压特性,并采用载波移相的方法进行谐波和共模电压抑制。

关键词：无刷双馈电机数学模型矢量图无编码器控制载波移相

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双三相无刷双馈发电机:建模及其控制方法研究

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中国电机工程学报 2018年第2期38卷 601-611页

作者：万山明吴芳张野驰强电磁工程与新技术国家重点实验室(华中科技大学)

提出了一种双三相无刷双馈发电机。该电机定子上除了常规的三相功率绕组外,还有两套空间上互差30°电角度且中性点独立的控制绕组。建立了该电机的数学模型。令这两套绕组的电流时序上相差30°,则气隙磁势中的5次和7次谐波分量... 详细信息

提出了一种双三相无刷双馈发电机。该电机定子上除了常规的三相功率绕组外,还有两套空间上互差30°电角度且中性点独立的控制绕组。建立了该电机的数学模型。令这两套绕组的电流时序上相差30°,则气隙磁势中的5次和7次谐波分量将会被消除,同时基波磁势达到最大。研究了一种电流控制算法,可以实现这两套控制绕组电流相位差30°的控制目标。提出了这两套控制绕组载波移相90°的PWM控制方法,可以有效降低功率绕组输出电压波形中的高次谐波。提出了一种无位置编码器控制算法,在并网条件下可实现功率绕组有功电流和无功电流的控制。研制了一套30k VA绕线转子双三相无刷双馈发电机控制系统及实验装置。通过大量的仿真和实验研究,验证了所提出控制方法的正确性。

关键词：双三相无刷双馈发电机电流控制载波移相并网发电无编码器控制

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内联观测电励磁同步电机功率因数控制

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电机与控制学报 2017年第10期21卷 69-76页

作者：尚敬南永辉刘丽年晓红中车株洲电力机车研究所有限公司湖南株洲412001 中南大学信息科学与工程学院湖南长沙410083

为解决电励磁同步电机(EESM)的无编码器运行和功率因数控制问题,提出一种基于内联观测器的转子磁场定向矢量控制方法。建立了EESM的扩展数学模型;根据模型设计自适应内联观测器,该观测器可观测EESM的位置、速度以及q轴电感等信息;推导了... 详细信息

为解决电励磁同步电机(EESM)的无编码器运行和功率因数控制问题,提出一种基于内联观测器的转子磁场定向矢量控制方法。建立了EESM的扩展数学模型;根据模型设计自适应内联观测器,该观测器可观测EESM的位置、速度以及q轴电感等信息;推导了EESM转子磁场定向下的功率因数矢量控制方法,通过对d轴电流、q轴电流和励磁电流的分配从而实现对功率因数的控制。对所提出的内联观测器和功率因数控制方法进行了仿真和试验,结果表明所提方法不仅能够在电动和发电状态下实现宽转速范围内的稳定运行,而且能够柔性调节电机的功率因数,满足不同运行工况的需求。

关键词：内联观测器电励磁同步电机无编码器控制功率因数转子磁场定向

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基于转速环和电流环的EHA自抗扰位置控制研究

基于转速环和电流环的EHA自抗扰位置控制研究

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作者：何源通燕山大学

学位级别：硕士

电静液作动器(Electro-Hydrostatic Actuator,EHA)作为一种具有集成化、节能化和智能化优势的泵控作动一体单元,起源于航空领域。近年来,随着环保和排放政策的收紧,EHA逐渐被工业领域青睐。对EHA而言,基于转速环的控制简单方便,在工业... 详细信息

电静液作动器(Electro-Hydrostatic Actuator,EHA)作为一种具有集成化、节能化和智能化优势的泵控作动一体单元,起源于航空领域。近年来,随着环保和排放政策的收紧,EHA逐渐被工业领域青睐。对EHA而言,基于转速环的控制简单方便,在工业应用中较为普遍;基于电流环的控制则更加灵活,有利于拓宽EHA应用场景。因此,本文一方面基于转速环进行自抗扰位置控制研究,以期解决目前存在的控制问题的同时获得工业中实用的EHA位置控制方法。另一方面,为了减少硬件成本和拓宽应用场景,基于电流环提出EHA无编码器位置控制的思想并进行自抗扰位置控制研究。本文分别基于电机转速环和电流环围绕EHA的位置控制完成以下主要研究工作:(1)开展EHA非线性建模研究。针对EHA存在的死区特性和摩擦非线性特性,本文建立考虑死区与滞后特性的液控换向阀模型和基于Stribeck摩擦模型的液压缸运动模型,得到包含非线性特性的EHA数学模型。(2)提出一种在转速环下的分段复合自抗扰控制(PC-ADRC)方法。所提方法针对EHA在位置控制中难以兼具快速性与准确性的现状,结合EHA相位裕度小而宽的特点,将余弦非线性函数应用于EHA的控制,相比于线性PID加快27.72%的调整时间。通过阶跃信号下的对比实验验证所提方法的快速性、准确性和鲁棒性。(3)提出一种在转速环下的基于线性扩张状态观测器的自抗扰控制(LESOADRC)方法。所提方法针对EHA死区和非线性严重的特性,基于自抗扰控制技术补偿系统扰动,使得控制结构简洁高效。通过正弦信号实验验证了所提方法对于EHA的死区和非线性具有较好的补偿作用。(4)提出一种基于电流环的无编码器自抗扰控制(NE-ADRC)方法。为实现EHA的无编码器位置控制,本文提出一种线性动态跟踪微分器,将跟踪微分器对位移阶跃的静态规划变为动态规划,从而实现速度的可控性和规划速度与误差收敛的无差关联。实验结果表明该方法在轻载下具有较高的位置控制精度。

关键词：电静液作动器非线性PID 自抗扰控制无编码器控制非线性模型

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棒线材轧机主电机转速控制系统故障分析与优化

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装备制造技术 2023年第1期 163-165,181页

作者：吕涛广西钢铁集团有限公司棒线厂广西防城港538003

棒线材生产线是钢铁企业常见的轧钢生产线,轧机是最主要的工艺设备,轧机通过主电机拖动,安装于主电机上的编码器用于实时检测电机的转速,转速信号被传输到控制系统参与转速控制。为了满足产品质量,生产中对轧机的速度稳定性与控制精度... 详细信息

棒线材生产线是钢铁企业常见的轧钢生产线,轧机是最主要的工艺设备,轧机通过主电机拖动,安装于主电机上的编码器用于实时检测电机的转速,转速信号被传输到控制系统参与转速控制。为了满足产品质量,生产中对轧机的速度稳定性与控制精度有较高要求,主电机实时速度反馈的准确性尤为重要。在实际生产中,由于编码器故障率较高,导致轧线速度控制系统不稳定,对产量、产品质量造成较大影响。该文介绍编码器故障的典型现象,根据现象展开原因分析,采取2个方案。第1个方案拟选用接近开关,测量电机转动过程中产生的脉冲信号,该方案需要选购高频接近开关,并定制用于跟随电机转动,产生规律信号的金属被测物件,因条件受限未能测试。第2个方案结合主电机变频器特有的直接转矩控制原理,调用变频器内部计算得出的电机实时转速,替代编码器反馈速度进行闭环控制,该方案通过修改变频器参数可实现,经过测试优化,无编码器控制模式下的转速精度较高,满足生产工艺要求。

关键词：转速控制编码器电机测速接近开关变频器无编码器控制

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