磁鏈
- 基于磁鏈預(yù)測(cè)的永磁直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機(jī)SVM-DTC 技術(shù)
矢量來(lái)控制轉(zhuǎn)矩和磁鏈，無(wú)法對(duì)定子磁鏈和轉(zhuǎn)矩進(jìn)行精確調(diào)節(jié)；二是采用磁鏈和轉(zhuǎn)矩滯環(huán)控制方式，導(dǎo)致磁鏈和轉(zhuǎn)矩波動(dòng)較大[7-9]。針對(duì)傳統(tǒng)DTC 技術(shù)的不足，文中研究了一種基于定子磁鏈預(yù)測(cè)的永磁直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機(jī)SVM-DTC（Direct Torque Control based on Space Vector Modulation）策略，通過(guò)預(yù)測(cè)算法得到下一個(gè)控制周期的磁鏈矢量，進(jìn)而求得需要補(bǔ)償?shù)碾妷菏噶?，再結(jié)合SVPWM（Space Vector Pulse W
電子設(shè)計(jì)工程 2023年4期2023-02-23
- 基于改進(jìn)新型電壓模型的永磁同步電機(jī)控制*
會(huì)引起大的扭矩和磁鏈波動(dòng)，國(guó)內(nèi)外的學(xué)者將減小脈動(dòng)問題視為主要研究對(duì)象，林海嘯等[1]改變逆變器為了獲取更多的電壓矢量，結(jié)果表明對(duì)轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)有很好的抑制效果，但是使控制模型變得更加復(fù)雜。近些年有學(xué)者提出的空間矢量調(diào)制(SVPWM)的直接轉(zhuǎn)矩控制法(SVM-DTC)，目前SVM-DTC算法[2-4]實(shí)現(xiàn)有PI調(diào)節(jié)法，PI調(diào)節(jié)法是利用觀測(cè)的磁鏈和轉(zhuǎn)矩與理想值的差值經(jīng)過(guò)PI調(diào)節(jié)器，生成參考電壓，ACHALHI、秦玉貴等[5-6]嘗試使用模糊控制來(lái)改善脈動(dòng)，實(shí)驗(yàn)表明這
組合機(jī)床與自動(dòng)化加工技術(shù) 2023年1期2023-02-04
- 高磁路飽和永磁同步電機(jī)永磁體負(fù)載磁鏈動(dòng)態(tài)估算
步電機(jī)永磁體負(fù)載磁鏈動(dòng)態(tài)估算高 劍 李承栩 黃守道 汪逸哲 陳志博（湖南大學(xué)電氣與信息工程學(xué)院 長(zhǎng)沙 410082）永磁同步電機(jī)通常由于安裝空間和自重的限制，要求其具有較高的電、磁負(fù)荷，導(dǎo)致電機(jī)內(nèi)部出現(xiàn)嚴(yán)重的磁路飽和，而在高磁路飽和的情況下，永磁體磁鏈會(huì)隨電流的改變而發(fā)生非線性變化。為了準(zhǔn)確估算電機(jī)負(fù)載狀態(tài)下的永磁體磁鏈，該文首先描述了dq軸電流對(duì)永磁體磁鏈的影響，并結(jié)合定子鐵心局部磁飽和特性，分析了氣隙磁動(dòng)勢(shì)和鐵心磁動(dòng)勢(shì)之間的比例關(guān)系，提出了基于磁鏈系數(shù)
電工技術(shù)學(xué)報(bào) 2022年22期2022-12-03
- 感應(yīng)電機(jī)磁鏈與轉(zhuǎn)矩?zé)o差拍控制*
電壓矢量遍歷代入磁鏈和轉(zhuǎn)矩預(yù)測(cè)模型，基于成本函數(shù)選擇最優(yōu)電壓矢量。模型預(yù)測(cè)轉(zhuǎn)矩控制(MPTC)選擇的電壓矢量作用時(shí)間固定，可與無(wú)差拍控制結(jié)合，優(yōu)化電壓矢量作用時(shí)間，提高系統(tǒng)性能。文獻(xiàn)[6-11]將轉(zhuǎn)矩?zé)o差拍控制與MPTC結(jié)合，以減小轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)，但該策略僅考慮轉(zhuǎn)矩?zé)o差拍控制，磁鏈控制依然需要模型預(yù)測(cè)控制，并且系統(tǒng)要進(jìn)行無(wú)差拍控制和模型預(yù)測(cè)控制，計(jì)算量較大。本文提出感應(yīng)電機(jī)磁鏈和轉(zhuǎn)矩?zé)o差拍控制，仿真和實(shí)時(shí)性試驗(yàn)表明，相比于MPTC和轉(zhuǎn)矩?zé)o差拍模型預(yù)測(cè)控制，所提策
電機(jī)與控制應(yīng)用 2022年10期2022-11-03
- 優(yōu)化反饋補(bǔ)償閉環(huán)定子磁鏈觀測(cè)器
計(jì)算當(dāng)前電機(jī)定子磁鏈矢量的位置，再通過(guò)磁鏈和轉(zhuǎn)矩與給定值的數(shù)值差，選取合適的電壓矢量，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)IM的控制。其中計(jì)算定子磁鏈矢量的位置也就是指對(duì)定子磁鏈的幅值和相位進(jìn)行觀測(cè)，該過(guò)程是整個(gè)DTC的核心部分，也是實(shí)現(xiàn)直接轉(zhuǎn)矩控制性能的關(guān)鍵[1-3]。目前使用較多的電壓模型觀測(cè)器存在明顯的純積分問題如直流偏置和積分漂移[4]。因此本文分析了傳統(tǒng)磁鏈觀測(cè)方法和反饋補(bǔ)償閉環(huán)磁鏈觀測(cè)器，并對(duì)反饋補(bǔ)償閉環(huán)磁鏈觀測(cè)器進(jìn)行了改進(jìn)。改進(jìn)的觀測(cè)器與原始反饋補(bǔ)償閉環(huán)磁鏈觀測(cè)器相比
微電機(jī) 2022年8期2022-10-12
- 表貼式永磁同步電機(jī)模型預(yù)測(cè)轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)預(yù)測(cè)模型研究*
電壓矢量遍歷代入磁鏈和轉(zhuǎn)矩預(yù)測(cè)模型，得到下一時(shí)刻的磁鏈和轉(zhuǎn)矩，并通過(guò)成本函數(shù)將磁鏈、轉(zhuǎn)矩等控制目標(biāo)柔性統(tǒng)一，靈活實(shí)現(xiàn)多目標(biāo)協(xié)同控制，該控制方式受到了高度關(guān)注[1-10]。磁鏈和轉(zhuǎn)矩預(yù)測(cè)模型作為MPTC的核心，對(duì)系統(tǒng)的控制性能至關(guān)重要。根據(jù)表貼式永磁同步電機(jī)(SPMSM)的磁鏈和轉(zhuǎn)矩的預(yù)測(cè)模型建立方法，可分為基于轉(zhuǎn)子坐標(biāo)系的MPTC[11-12]、基于定子磁鏈坐標(biāo)系的MPTC[13-15]和基于靜止坐標(biāo)系的MPTC[16-17]。不同磁鏈和轉(zhuǎn)矩預(yù)測(cè)模型下，S
電機(jī)與控制應(yīng)用 2022年1期2022-09-01
- 基于定子磁鏈角度計(jì)算的PMLSM直接推力控制*
而,DTFC存在磁鏈和推力波動(dòng)大、PI速度控制器魯棒性差等問題，需要進(jìn)行改進(jìn)。針對(duì)DTFC存在的問題，有大致三類解決辦法[3]：1)改進(jìn)空間電壓矢量開關(guān)表，得到恒定的開關(guān)頻率[4～7];2)使用無(wú)傳感器算法對(duì)直接推力控制進(jìn)行改進(jìn)[8～10];3)對(duì)滯環(huán)控制器和PI控制器進(jìn)行改進(jìn)[11～13]。文獻(xiàn)[4]對(duì)磁鏈、推力和速度的回路進(jìn)行了設(shè)計(jì)，將差值作為PI控制器輸入。文獻(xiàn)[5]通過(guò)電壓“預(yù)測(cè)”的方法，對(duì)電機(jī)進(jìn)行控制。文獻(xiàn)[6]引入磁鏈“預(yù)測(cè)”的方法，減小磁鏈和
傳感器與微系統(tǒng) 2022年3期2022-03-23
- 基于開關(guān)時(shí)刻修正的多模式調(diào)制切換策略
式切換引起的定子磁鏈偏差進(jìn)行研究，提出一種通用多模式調(diào)制切換策略。該策略通過(guò)分析改變開關(guān)時(shí)刻對(duì)兩相靜止坐標(biāo)系下定子磁鏈的影響，計(jì)算出各相開關(guān)時(shí)刻的補(bǔ)償幅度對(duì)定子磁鏈偏差進(jìn)行補(bǔ)償，從而實(shí)現(xiàn)多模式調(diào)制的平滑切換。該策略直接對(duì)定子磁鏈偏差進(jìn)行補(bǔ)償，不受具體調(diào)制方式和電機(jī)參數(shù)約束，可實(shí)現(xiàn)任意時(shí)刻無(wú)沖擊切換。仿真和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了定子磁鏈偏差補(bǔ)償策略的通用性和有效性。多模式調(diào)制 轉(zhuǎn)矩沖擊 切換方法 定子磁鏈偏差 開關(guān)時(shí)刻修正0 引言電力牽引傳動(dòng)系統(tǒng)具有電壓高、功率和電流大
電工技術(shù)學(xué)報(bào) 2022年5期2022-03-11
- 基于轉(zhuǎn)矩估計(jì)與磁鏈補(bǔ)償?shù)腟RM轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)控制*
等[6]將轉(zhuǎn)矩和磁鏈作為被控量對(duì)SRM進(jìn)行控制，但磁鏈模型是利用磁鏈特性表對(duì)磁鏈進(jìn)行查詢，會(huì)造成較大的誤差。并且實(shí)際過(guò)程中轉(zhuǎn)矩并不可測(cè)，在SRM驅(qū)動(dòng)應(yīng)用中，精確的電磁轉(zhuǎn)矩模型對(duì)于SRM轉(zhuǎn)矩控制至關(guān)重要，利用力矩傳感器會(huì)帶來(lái)較高的成本。為了構(gòu)建準(zhǔn)確的轉(zhuǎn)矩模型，ZHANG等[7]改進(jìn)了高斯函數(shù)擬合方法，利用轉(zhuǎn)矩觀測(cè)器進(jìn)行轉(zhuǎn)矩估計(jì)，通過(guò)擬合5個(gè)固定位置磁鏈表達(dá)式推導(dǎo)了電磁轉(zhuǎn)矩模型。此方法雖然得到了電磁轉(zhuǎn)矩，但是只考慮到5個(gè)特殊位置，局部誤差較大不可避免。EVAN
組合機(jī)床與自動(dòng)化加工技術(shù) 2022年2期2022-03-04
- 空調(diào)壓縮機(jī)負(fù)載模擬系統(tǒng)控制方法
了一種基于混合型磁鏈觀測(cè)模型的SVPWM直接轉(zhuǎn)矩控制方法，該方法使用PWM占空比與直流母線電壓的比值進(jìn)行計(jì)算，重構(gòu)出永磁同步電機(jī)的三相電壓，使用永磁同步電機(jī)的電壓型磁鏈模型和電流型磁鏈模型相，提出了混合磁鏈模型。此控制算法不需要電壓采樣電路，在全速范圍能均能提高系統(tǒng)動(dòng)態(tài)響應(yīng)性能，因此節(jié)省了硬件成本。綜合上述算法，進(jìn)行相關(guān)系統(tǒng)參數(shù)設(shè)計(jì)、軟件仿真實(shí)驗(yàn)以及系統(tǒng)平臺(tái)搭建。1 空調(diào)壓縮機(jī)負(fù)載模擬系統(tǒng)SVPWM直接轉(zhuǎn)矩控制原理SVPWM直接轉(zhuǎn)矩控制，在一個(gè)周期內(nèi)可以合
日用電器 2021年11期2021-12-15
- 一種改進(jìn)定子磁鏈觀測(cè)的三相感應(yīng)電機(jī)控制系統(tǒng)
38)0 引 言磁鏈計(jì)算是感應(yīng)電機(jī)控制的重要環(huán)節(jié)，磁鏈計(jì)算不準(zhǔn)確會(huì)導(dǎo)致控制電壓出現(xiàn)偏差，并導(dǎo)致感應(yīng)電機(jī)轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速、電流的控制出現(xiàn)問題，嚴(yán)重情況下會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)失控。電壓模型是定子磁鏈計(jì)算的一種基本方法，其對(duì)電機(jī)參數(shù)依賴性較小，且原理簡(jiǎn)單，運(yùn)算量小。采用純積分器計(jì)算磁鏈，直流偏移會(huì)導(dǎo)致積分環(huán)節(jié)出現(xiàn)飽和；積分運(yùn)算結(jié)果隨輸入正弦信號(hào)的初值不同而不同，會(huì)使得結(jié)果出現(xiàn)偏差。為了解決上述問題，出現(xiàn)了采用低通濾波器代替理想積分器的方法，但是低通濾波器會(huì)導(dǎo)致幅值和相位誤差問題
電機(jī)與控制應(yīng)用 2021年10期2021-11-22
- 基于諧波磁鏈偏差的多模式調(diào)制切換策略研究
換；二是基于定子磁鏈偏差消除的控制切換策略?；诠こ炭紤]，文獻(xiàn)[10]通過(guò)推導(dǎo)諧波電流與電壓基波相位之間的關(guān)系，總結(jié)得到對(duì)過(guò)渡過(guò)程影響最小的切換時(shí)刻，但并未揭示機(jī)理。文獻(xiàn)[11]基于基波連續(xù)的原則對(duì)中間60°調(diào)制的切換策略進(jìn)行研究，但無(wú)法選擇最優(yōu)切換點(diǎn)。確定切換點(diǎn)后，切換動(dòng)作在三相同時(shí)進(jìn)行，可以充分簡(jiǎn)化牽引電機(jī)的切換算法，但切換時(shí)三相之間存在耦合，切換原則缺乏理論依據(jù)[12]。分析電流沖擊的產(chǎn)生原理，可以對(duì)切換控制策略提供理論依據(jù)。文獻(xiàn)[13]從電路原理的
電工電能新技術(shù) 2021年8期2021-08-31
- 永磁同步電機(jī)三矢量?jī)?yōu)化預(yù)測(cè)磁鏈控制
TC)和模型預(yù)測(cè)磁鏈控制(model predictive flux-linkage control,MPFC)。MPCC主要針對(duì)dq軸電流變化，以使dq軸電流誤差最小的電壓矢量作為其最佳電壓矢量輸出，盡管其在實(shí)際應(yīng)用時(shí)易于實(shí)現(xiàn)，但在狀態(tài)切換時(shí)轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)較大。MPTC將電機(jī)的轉(zhuǎn)矩和磁鏈誤差視為控制變量，還可以通過(guò)控制多個(gè)目標(biāo)來(lái)降低開關(guān)頻率[21]。與MPCC相比，MPTC在狀態(tài)切換時(shí)控制變量過(guò)沖較小，但由于磁鏈和轉(zhuǎn)矩的量綱不同，往往需要在價(jià)值函數(shù)中加入權(quán)重系
電機(jī)與控制學(xué)報(bào) 2021年8期2021-08-28
- 基于磁鏈預(yù)測(cè)的PMSM無(wú)磁鏈環(huán)SVM-DTC研究
控制周期，緩解了磁鏈、轉(zhuǎn)矩波形脈動(dòng)大與其響應(yīng)速度快之間的矛盾。文獻(xiàn)[5-6]嘗試調(diào)整了基本電壓矢量的作用時(shí)長(zhǎng)，并適當(dāng)插入零矢量，通過(guò)降低逆變器的換相頻率達(dá)到了減小轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)的目的。文獻(xiàn)[7]提出了一種基于李雅普諾夫模型轉(zhuǎn)矩預(yù)測(cè)的脈動(dòng)抑制方法，以轉(zhuǎn)矩跟蹤和電流限制作為代價(jià)函數(shù)，從而確定電壓矢量的占空比。文獻(xiàn)[8]則提出了一種基于矩陣變換器占空比優(yōu)化的DTC策略，建立了電壓矢量與轉(zhuǎn)矩磁鏈變化率的對(duì)應(yīng)關(guān)系，并將開關(guān)管動(dòng)作頻率固定，抑制了轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)。部分研究人員則將蟻
微特電機(jī) 2021年6期2021-06-22
- 永磁同步電機(jī)磁鏈修正無(wú)位置傳感器控制
具有類似直流電機(jī)磁鏈和轉(zhuǎn)矩相互解耦的特性，可以單獨(dú)對(duì)轉(zhuǎn)矩或磁鏈進(jìn)行控制，并且由于永磁體的存在，在電壓允許的條件下，可以有效提高電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩，因此永磁同步電機(jī)在工控設(shè)備領(lǐng)域得到了越來(lái)越多的應(yīng)用和發(fā)展，是當(dāng)前的研究熱點(diǎn)之一。矢量控制方法對(duì)電機(jī)的位置精度提出了較高的要求，傳統(tǒng)的永磁同步電機(jī)常采用有位置編碼器獲得位置信息，這不但提高了系統(tǒng)的成本，還增加了電機(jī)的體積，并對(duì)使用環(huán)境提出了較高的要求，而使用無(wú)位置傳感器控制方法可以省去位置傳感器，并針對(duì)電機(jī)特定的工作環(huán)
電機(jī)與控制學(xué)報(bào) 2021年4期2021-05-20
- 電流源驅(qū)動(dòng)異步電機(jī)矢量控制方法研究
控制一般指按轉(zhuǎn)子磁鏈定向的矢量控制。它的優(yōu)點(diǎn)是能實(shí)現(xiàn)磁鏈和轉(zhuǎn)矩的徹底解耦，因此控制簡(jiǎn)單，便于系統(tǒng)設(shè)計(jì)。但是，控制轉(zhuǎn)子磁鏈所需的轉(zhuǎn)子電阻和電感參數(shù)易受溫度和濕度的影響而發(fā)生變化，轉(zhuǎn)子參數(shù)的改變會(huì)導(dǎo)致磁鏈估算產(chǎn)生誤差，使原本解耦的系統(tǒng)又重新耦合起來(lái)，尤其在低速的情況下，該問題更加突出[3]。為了克服轉(zhuǎn)子參數(shù)變化給異步電機(jī)調(diào)速性能帶來(lái)的影響，國(guó)內(nèi)外學(xué)者們主要從兩個(gè)方面提出了解決方法：一是通過(guò)估計(jì)轉(zhuǎn)子參數(shù)，補(bǔ)償轉(zhuǎn)子參數(shù)變化對(duì)磁鏈的影響，常用的方法有：最小二乘法、模
西安航空學(xué)院學(xué)報(bào) 2021年5期2021-04-15
- 基于模糊PI有效磁鏈直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)的研究
和魯棒性強(qiáng)，但是磁鏈和轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)較大，在某些低速控制場(chǎng)合下無(wú)法精確控制，并且容易產(chǎn)生高頻噪聲[3-4]。文獻(xiàn)[5]介紹了一種采用滑模的磁鏈觀測(cè)器，由定子繞組的電壓、電流等電機(jī)參數(shù)觀測(cè)出α、β坐標(biāo)系的定子磁鏈，然后由公式計(jì)算出定子磁鏈和轉(zhuǎn)矩，以此進(jìn)行直接轉(zhuǎn)矩控制，該方法比較依賴電機(jī)參數(shù)，在電機(jī)運(yùn)行時(shí)不可避免地使定子電阻、d軸電感和q軸電感發(fā)生變化，并且傳感器檢測(cè)參數(shù)和逆變器開關(guān)死區(qū)也可能產(chǎn)生誤差，這些參數(shù)變化在永磁同步電機(jī)低速運(yùn)行時(shí)更加明顯[6-7]。文獻(xiàn)[8
湖南工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào) 2020年5期2020-11-06
- 一種機(jī)器人用新型異步電機(jī)定子磁鏈觀測(cè)器
究對(duì)象，對(duì)其定子磁鏈觀測(cè)器算法展開研究，以獲得更好的控制效果。定子磁鏈觀測(cè)器是實(shí)現(xiàn)異步電機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制、高精度無(wú)位置傳感器矢量控制的重要基礎(chǔ)，因此，實(shí)現(xiàn)定子磁鏈的高精度觀測(cè)具有重要意義。常用的異步電機(jī)定子磁鏈觀測(cè)方法主要包括電壓模型法和電流模型法兩種。傳統(tǒng)的電壓模型定子磁鏈觀測(cè)器實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單，對(duì)電機(jī)參數(shù)的依賴性較小，但是其所使用的純積分運(yùn)算易受積分初始值和積分漂移的影響。傳統(tǒng)的電流模型定子磁鏈觀測(cè)器雖然克服了電壓模型法的缺點(diǎn)，但是卻需要已知電機(jī)的勵(lì)磁電感等電氣
機(jī)械設(shè)計(jì)與制造 2020年9期2020-09-15
- 一種永磁同步電機(jī)磁鏈和轉(zhuǎn)矩估計(jì)的新方法
通過(guò)電流、電壓、磁鏈、轉(zhuǎn)速等信息進(jìn)行電磁轉(zhuǎn)矩估計(jì)具有重要意義。目前已經(jīng)有大量的文獻(xiàn)對(duì)永磁同步電機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩估計(jì)做了研究，但是仍然存在一些難以解決的問題。文獻(xiàn)[1-3]研究了根據(jù)已知的永磁體磁鏈和兩相旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下電感參數(shù)及電流實(shí)時(shí)采樣值采用公式直接計(jì)算法電磁轉(zhuǎn)矩的方法。其中文獻(xiàn)[1]中永磁體磁鏈和電感參數(shù)由實(shí)驗(yàn)測(cè)試得到，需要提前標(biāo)定。文獻(xiàn)[3]中計(jì)算電磁轉(zhuǎn)矩使用到的電機(jī)參數(shù)是通過(guò)參數(shù)辨識(shí)得到的，改善了計(jì)算轉(zhuǎn)矩的準(zhǔn)確度，但是由于永磁同步電機(jī)參數(shù)辨識(shí)方程存在欠秩
微電機(jī) 2020年7期2020-08-01
- 基于全轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)的直接轉(zhuǎn)矩控制調(diào)速系統(tǒng)的研究
在減小轉(zhuǎn)矩及定子磁鏈脈動(dòng)上[2]。為了提高定子磁鏈的估計(jì)精度，改善直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)的動(dòng)靜態(tài)性能等，提出了多種行之有效的減小脈動(dòng)方法[3]。在直接轉(zhuǎn)矩的調(diào)速控制方面，有同步轉(zhuǎn)速以下恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速的研究[4]，也有基于弱磁范圍內(nèi)的速度控制等，但基于全速度范圍內(nèi)的控制仿真研究還不多見。本文通過(guò)建立一種直接轉(zhuǎn)矩控制的感應(yīng)電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)仿真模型，來(lái)實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)全轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)的速度控制。所謂全轉(zhuǎn)速范圍，是指電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)既可以實(shí)現(xiàn)同步轉(zhuǎn)速以下的恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速[5]，又可以實(shí)現(xiàn)
綏化學(xué)院學(xué)報(bào) 2019年8期2019-09-10
- 死區(qū)效應(yīng)對(duì)定子磁鏈觀測(cè)的影響與抑制研究
)0 引 言定子磁鏈觀測(cè)是永磁同步電機(jī)(以下簡(jiǎn)稱PMSM)直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)(以下簡(jiǎn)稱DTC)以及基于空間矢量調(diào)制的直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)(以下簡(jiǎn)稱SVM-DTC)的重要環(huán)節(jié)。傳統(tǒng)的電壓型定子磁鏈觀測(cè)器采用對(duì)反電動(dòng)勢(shì)積分的方式求得定子磁鏈[1-3]。然而，在實(shí)際應(yīng)用中，由于測(cè)量噪聲、誤差累計(jì)以及直流偏移等非理想因素的影響，電機(jī)在運(yùn)行時(shí)采用積分器很難實(shí)現(xiàn)定子磁鏈的準(zhǔn)確觀測(cè)[4]。再者，定子反電動(dòng)勢(shì)由定子電壓減去定子繞組壓降獲得，在定子電壓的獲取上，可以直接將參考電壓
微特電機(jī) 2019年7期2019-08-02
- 基于二階滑模算法的永磁同步電機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制研究*
換，而是將轉(zhuǎn)矩與磁鏈二者作為直接控制變量，擁有控制結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、動(dòng)態(tài)響應(yīng)快等優(yōu)點(diǎn)。然而，直接轉(zhuǎn)矩控制存在開關(guān)頻率不穩(wěn)定、轉(zhuǎn)矩以及磁鏈脈動(dòng)等問題，極大的限制了直接轉(zhuǎn)矩控制的應(yīng)用[4-5]。文獻(xiàn)[6]直接選擇最優(yōu)電壓矢量來(lái)控制轉(zhuǎn)矩，但是該方法仍存在較大的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)。文獻(xiàn)[7]將多級(jí)滯環(huán)控制器以及離散占空比的擴(kuò)展開關(guān)表結(jié)合到了一起，并運(yùn)用“二次尋優(yōu)”的方法快速得出目標(biāo)矢量，但是該方法需要對(duì)轉(zhuǎn)矩以及磁鏈的誤差進(jìn)行等級(jí)劃分，并依據(jù)系統(tǒng)狀態(tài)來(lái)設(shè)定轉(zhuǎn)矩以及磁鏈的增減程度，控制
組合機(jī)床與自動(dòng)化加工技術(shù) 2019年6期2019-07-01
- 基于滑模磁鏈觀測(cè)器的感應(yīng)電機(jī)模型預(yù)測(cè)控制
目標(biāo)函數(shù)直接控制磁鏈和轉(zhuǎn)矩。因?yàn)轭A(yù)測(cè)過(guò)程需要使用電機(jī)的真實(shí)磁鏈，所以該方案對(duì)磁鏈觀測(cè)的精度有很高的要求，而傳統(tǒng)的電流模型磁鏈觀測(cè)器和電壓模型磁鏈觀測(cè)器易受到電機(jī)參數(shù)變化的影響。模型預(yù)測(cè)控制的磁鏈觀測(cè)和磁鏈與轉(zhuǎn)矩預(yù)測(cè)階段均對(duì)電機(jī)參數(shù)存在依賴，特別是在磁鏈觀測(cè)階段，磁鏈觀測(cè)的精度會(huì)直接影響下一步的磁鏈與轉(zhuǎn)矩預(yù)測(cè)，進(jìn)而影響到最終的目標(biāo)函數(shù)選擇。以閉環(huán)的磁鏈觀測(cè)器替代傳統(tǒng)的電流模型與電壓模型可以很好地解決這一問題。而在常見的全階磁鏈觀測(cè)器、降階磁鏈觀測(cè)器、擴(kuò)展卡爾
微電機(jī) 2019年5期2019-06-26
- 基于新型過(guò)渡控制策略的分段直接轉(zhuǎn)矩控制
擾動(dòng)能力差、轉(zhuǎn)子磁鏈很難準(zhǔn)確測(cè)量、矢量變換過(guò)程繁瑣等缺點(diǎn)[2-3]。1985年德國(guó)魯爾大學(xué)DEPENBROCK教授提出直接轉(zhuǎn)矩控制[4]，其優(yōu)勢(shì)在于構(gòu)造簡(jiǎn)單、轉(zhuǎn)矩響應(yīng)迅速和參數(shù)魯棒性好等。文獻(xiàn)[5]通過(guò)大量試驗(yàn)驗(yàn)證了在軌道交通牽引領(lǐng)域，直接轉(zhuǎn)矩控制可以獲得更好的動(dòng)態(tài)響應(yīng)以及較少的依賴電機(jī)參數(shù)。由于直接轉(zhuǎn)矩控制采用Bang-bang控制，不可避免的存在轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)[6]。利用改進(jìn)型的直接轉(zhuǎn)矩控制，能較好地改善變流器的低速性能和轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)[7-9]。文獻(xiàn)[7]引入了
鐵道學(xué)報(bào) 2018年2期2018-05-07
- 非恒值磁鏈幅值給定SVM-DTC系統(tǒng)改進(jìn)磁鏈觀測(cè)器
TC系統(tǒng)中，定子磁鏈觀測(cè)器的性能影響著控制系統(tǒng)的性能。只使用純積分器的磁鏈觀測(cè)器，容易出現(xiàn)積分飽和現(xiàn)象。磁鏈觀測(cè)出現(xiàn)積分飽和則會(huì)影響到控制對(duì)象的輸出穩(wěn)定性，且在運(yùn)行中若不能及時(shí)有效地消除積分飽和，容易造成控制對(duì)象的輸入量過(guò)高，導(dǎo)致系統(tǒng)崩潰不能運(yùn)行。將高通濾波器串聯(lián)在純積分器后構(gòu)成的低通濾波器，在定子磁鏈觀測(cè)中解決積分飽和問題有著良好的表現(xiàn)。文獻(xiàn)[1]提出利用PI閉環(huán)校正的一階低通濾波磁鏈觀測(cè)器，考慮到定子電動(dòng)勢(shì)在出現(xiàn)直流偏置時(shí)，會(huì)破壞其與定子磁鏈的正交關(guān)系
微特電機(jī) 2018年2期2018-04-27
- 基于SOGI和FLL的感應(yīng)電機(jī)磁鏈觀測(cè)器設(shè)計(jì)
系統(tǒng)需要有準(zhǔn)確的磁鏈估計(jì)。磁鏈估計(jì)可以通過(guò)不同方式實(shí)現(xiàn)，最廣泛使用的方法是基于電壓模型，對(duì)電機(jī)反電動(dòng)勢(shì)進(jìn)行積分獲取，磁鏈估計(jì)避免了轉(zhuǎn)速傳感器的使用，有利于系統(tǒng)可靠性的提高[1-3]。純積分器有3個(gè)主要問題，一是傳感器和模數(shù)轉(zhuǎn)換器引入的直流偏置將容易導(dǎo)致積分器飽和[4-5]；二是由積分初始條件引起的，若初始條件不準(zhǔn)確，則可能導(dǎo)致積分器輸出直流偏置，然而這種偏移實(shí)際上并不存在；第三個(gè)問題與諧波有關(guān)，應(yīng)該盡量避免估計(jì)磁鏈中的諧波[6]。故實(shí)際中通常由低通濾波器來(lái)
微特電機(jī) 2018年4期2018-04-26
- 基于有效磁鏈滑模觀測(cè)器的IPMSM直接轉(zhuǎn)矩控制
816）基于有效磁鏈滑模觀測(cè)器的IPMSM直接轉(zhuǎn)矩控制張興華，劉偉（南京工業(yè)大學(xué)電氣工程與控制科學(xué)學(xué)院，江蘇 南京 211816）提出了一種有效磁鏈滑模定子磁鏈觀測(cè)器。與一般滑模磁鏈觀測(cè)器不同的是該觀測(cè)器并不包含轉(zhuǎn)速自適應(yīng)環(huán)節(jié)，從而避免了由于轉(zhuǎn)速估計(jì)誤差所導(dǎo)致的磁鏈觀測(cè)性能下降。采用Lyapunov穩(wěn)定性理論證明了觀測(cè)器漸近收斂。通過(guò)實(shí)時(shí)估計(jì)有效磁鏈信息，間接計(jì)算出電機(jī)轉(zhuǎn)速，從而實(shí)現(xiàn)內(nèi)置式永磁同步電機(jī)（ΙPMSM）的無(wú)速度傳感器直接轉(zhuǎn)矩控制。仿真結(jié)果表明了
電氣傳動(dòng) 2017年7期2017-08-08
- 直接轉(zhuǎn)矩控制在空間微特電機(jī)中的應(yīng)用研究
體,通過(guò)估計(jì)定子磁鏈來(lái)對(duì)電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩進(jìn)行直接控制。由于不需要將定子電流投影到轉(zhuǎn)子坐標(biāo)系,從而免去了復(fù)雜的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換,并可獲得更大的瞬時(shí)轉(zhuǎn)矩和更快的動(dòng)態(tài)響應(yīng)[3-5]。由于無(wú)需檢測(cè)轉(zhuǎn)子位置,因而無(wú)需安裝旋轉(zhuǎn)變壓器,從而降低了系統(tǒng)成本,提高了系統(tǒng)可靠性,在空間伺服系統(tǒng)中具有廣泛的應(yīng)用前景。傳統(tǒng)的直接轉(zhuǎn)矩控制方案是將定子磁鏈在整個(gè)調(diào)速范圍內(nèi)控制為圓形,幅值近似保持不變,同時(shí)需要根據(jù)定子磁鏈幅度估計(jì)電磁轉(zhuǎn)矩,并進(jìn)行電磁轉(zhuǎn)矩的閉環(huán)控制。這種控制方法一方面由于需要估
微特電機(jī) 2017年4期2017-05-13
- 基于十八區(qū)段的PMSM高性能轉(zhuǎn)矩控制
采用6扇區(qū)的圓形磁鏈控制，扇區(qū)邊界處電壓矢量對(duì)定子磁鏈的作用效果不對(duì)稱的問題，導(dǎo)致磁鏈和轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)大，而且在考慮定子電阻壓降時(shí)，電壓矢量選擇表存在誤差。針對(duì)上述問題，推導(dǎo)了定子電壓矢量對(duì)磁鏈的控制公式，分別分析了忽略和考慮定子電阻壓降影響時(shí)的定子磁鏈性能，提出了十八區(qū)段控制方法及改進(jìn)的電壓矢量選擇表。比較傳統(tǒng)直接轉(zhuǎn)矩控制和十八區(qū)段直接轉(zhuǎn)矩控制的系統(tǒng)性能，結(jié)果表明十八區(qū)段直接轉(zhuǎn)矩控制在保持算法簡(jiǎn)單、動(dòng)態(tài)響應(yīng)迅速的基礎(chǔ)上，能夠有效地降低磁鏈和轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)。永磁同步電
微特電機(jī) 2017年2期2017-04-01
- 一種改進(jìn)的開關(guān)磁阻電機(jī)模糊自適應(yīng)直接轉(zhuǎn)矩控制
技術(shù)，研究了一種磁鏈自適應(yīng)直接轉(zhuǎn)矩控制方法，通過(guò)建立給定定子磁鏈與轉(zhuǎn)速之間的聯(lián)系，實(shí)現(xiàn)磁鏈的自動(dòng)調(diào)節(jié)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明，該控制方法能有效減小穩(wěn)態(tài)時(shí)定子電流，轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)顯著降低。開關(guān)磁阻電機(jī)；磁鏈自適應(yīng)；直接轉(zhuǎn)矩控制；模糊自適應(yīng)0 引 言開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)(以下簡(jiǎn)稱SRM)具有結(jié)構(gòu)堅(jiān)固、簡(jiǎn)單，調(diào)速范圍寬，控制系統(tǒng)靈活，效率高，動(dòng)態(tài)響應(yīng)好等優(yōu)點(diǎn)，是具有很大發(fā)展?jié)摿Φ男滦碗姍C(jī)[1]。但SRM自身的雙凸極結(jié)構(gòu)以及非線性鐵心磁路導(dǎo)致其存在明顯的瞬時(shí)轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)，如何有效地抑制SR
微特電機(jī) 2016年5期2016-05-25
- 直接轉(zhuǎn)矩控制中定子磁鏈觀測(cè)方案對(duì)比研究
接轉(zhuǎn)矩控制中定子磁鏈觀測(cè)方案對(duì)比研究楊 影， 黃 銳， 余衍譜(上海大學(xué) 機(jī)電工程與自動(dòng)化學(xué)院，上海 200072)定子磁鏈的有效觀測(cè)直接決定轉(zhuǎn)矩控制的穩(wěn)定性。針對(duì)純積分觀測(cè)定子磁鏈存在的問題，對(duì)一階慣性環(huán)節(jié)、幅值限定的改進(jìn)積分器、一階慣性環(huán)節(jié)串聯(lián)HPF三種定子磁鏈觀測(cè)方案進(jìn)行了深入比較分析。定量分析了一階慣性環(huán)節(jié)中截止頻率對(duì)相位和幅值偏差的影響，給出了截止頻率的選擇依據(jù)；結(jié)合原理結(jié)構(gòu)圖分析了幅值限定改進(jìn)積分器的效果；對(duì)比幅頻特性圖并得到帶補(bǔ)償?shù)囊浑A慣性環(huán)
電機(jī)與控制應(yīng)用 2016年7期2016-04-12
- 高速列車牽引電機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制仿真與分析?
轉(zhuǎn)矩控制中有兩種磁鏈控制方式，即六邊形磁鏈和圓形磁鏈。六邊形磁鏈控制結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，逆變器開關(guān)頻率小，但是電流、磁鏈脈動(dòng)較大。圓形磁鏈控制磁鏈脈動(dòng)量較小，但是開關(guān)頻率相對(duì)較大。本文根據(jù)高速列車牽引電機(jī)的工作特點(diǎn)，結(jié)合了這兩種控制方式的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)考慮了低速時(shí)定子電阻壓降的影響，建立了適用于高速列車牽引傳動(dòng)系統(tǒng)的直接轉(zhuǎn)矩控制模型。1 圓形磁鏈控制對(duì)于定子磁鏈位置的判斷，傳統(tǒng)的方法是將磁鏈分成6個(gè)扇區(qū)。這種傳統(tǒng)方法是建立在忽略定子電阻壓降影響的基礎(chǔ)上的，認(rèn)為轉(zhuǎn)矩的變化
機(jī)械工程與自動(dòng)化 2015年1期2015-12-31
- 基于MatlabSimulink設(shè)計(jì)的直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)仿真
標(biāo)系下觀測(cè)電機(jī)的磁鏈、轉(zhuǎn)矩，并將觀測(cè)值與給定的磁鏈、轉(zhuǎn)矩相比較，綜合考慮磁鏈和轉(zhuǎn)矩信號(hào)選擇電壓空間矢量，直接對(duì)電機(jī)定子磁鏈及轉(zhuǎn)矩進(jìn)行控制。本文通過(guò)Matlab Simulink的建模仿真功能，建立了一種三相異步電動(dòng)機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)仿真模型。1 直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)仿真1.1直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)工作原理直接轉(zhuǎn)矩控制摒棄了矢量控制中解耦的控制思想，采用定子磁鏈定向和瞬時(shí)空間矢量理論，通過(guò)檢測(cè)定子電壓和電流，在定子坐標(biāo)系下觀測(cè)電機(jī)的磁鏈、轉(zhuǎn)矩，并將觀測(cè)值與給定的磁鏈、
河南科技 2015年24期2015-10-19
- 基于連續(xù)型定子磁鏈軌跡的異步牽引電機(jī)低轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)控制算法
g基于連續(xù)型定子磁鏈軌跡的異步牽引電機(jī)低轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)控制算法范文進(jìn)-Pham Van Tien1鄭瓊林1楊中平1林 飛1宋文勝2Do Viet Dung3（1. 北京交通大學(xué)電氣工程學(xué)院 北京市 海淀區(qū) 100044 2. 西南交通大學(xué)電氣工程學(xué)院 四川省 成都市 610031 3. 交通運(yùn)輸大學(xué)機(jī)械系 河內(nèi)市 越南）本文提出了一種定子磁鏈軌跡優(yōu)化的異步牽引電機(jī)基速以內(nèi)的中高速區(qū)直接轉(zhuǎn)矩控制(Direct Torque Control, DTC)算法。所提出D
電工技術(shù)學(xué)報(bào) 2015年12期2015-04-14
- 永磁同步電動(dòng)機(jī)定子磁鏈扇區(qū)細(xì)分控制分析
控制是在保持定子磁鏈幅值不變的前提下改變定子磁鏈的旋轉(zhuǎn)方向和速度，從而達(dá)到控制電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩的目標(biāo)［1］。直接轉(zhuǎn)矩控制在與其它控制方法對(duì)比中具有動(dòng)態(tài)性能好、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單和響應(yīng)速度快等優(yōu)點(diǎn)，并且其實(shí)現(xiàn)了轉(zhuǎn)矩與磁鏈近似解耦，因而得到電機(jī)控制領(lǐng)域的廣泛關(guān)注［2-3］。電壓矢量的選擇在直接轉(zhuǎn)矩控制開關(guān)表中具有重要的地位。在某一瞬時(shí)時(shí)間段內(nèi)應(yīng)盡量選擇既能滿足動(dòng)態(tài)性能又能減小轉(zhuǎn)矩和磁鏈脈動(dòng)的單一電壓矢量，前后兩個(gè)時(shí)間段內(nèi)的電壓矢量可能會(huì)有較大差異，但是由于各個(gè)時(shí)間段內(nèi)所施加
微特電機(jī) 2015年11期2015-03-12
- 基于推力磁鏈的永磁直線同步電機(jī)自適應(yīng)觀測(cè)器
050）基于推力磁鏈的永磁直線同步電機(jī)自適應(yīng)觀測(cè)器王興貴，王宏雨（蘭州理工大學(xué) 甘肅 蘭州 730050）永磁直線同步電機(jī)由于結(jié)構(gòu)的特殊性使其直交軸電感不相等，數(shù)學(xué)模型變得較為復(fù)雜，傳統(tǒng)的觀測(cè)器不再適用于直線電機(jī)。同時(shí)直接推力控制依賴觀測(cè)器觀測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性，尤其在低速階段，以線性模型為基礎(chǔ)建立的觀測(cè)器不能很好地適應(yīng)電機(jī)參數(shù)變化。根據(jù)永磁直線同步電機(jī)的數(shù)學(xué)模型，采用了推力磁鏈等效的方法，簡(jiǎn)化了其數(shù)學(xué)模型，從而解決了交直軸電感不相等引起的推力觀測(cè)誤差。同時(shí)，在
電子設(shè)計(jì)工程 2014年11期2014-09-03
- 改善直接轉(zhuǎn)矩低速性能的定子電壓矢量預(yù)測(cè)SVPWM控制研究
直接轉(zhuǎn)矩控制根據(jù)磁鏈和轉(zhuǎn)矩滯環(huán)比較器的邏輯輸出和磁鏈位置，選取固定的6個(gè)電壓矢量作用于定子繞組上，實(shí)現(xiàn)對(duì)轉(zhuǎn)矩和磁鏈的直接控制[2]。這種方法簡(jiǎn)單明確，但是該方法只考慮磁鏈和轉(zhuǎn)矩誤差的方向，忽略了誤差的大小，經(jīng)常造成磁鏈和轉(zhuǎn)矩超出滯環(huán)容差范圍。此外逆變器的參考輸出電壓矢量數(shù)目較少，并且電壓矢量的突變對(duì)磁鏈和轉(zhuǎn)矩引起較大沖擊，引起開關(guān)頻率不穩(wěn)定[3]。針對(duì)以上問題，許多學(xué)者提出了改進(jìn)方法，文獻(xiàn)[4] 采用滑?？刂评碚?，設(shè)計(jì)了一種新型的定子磁鏈觀測(cè)器，提高了磁鏈
西安理工大學(xué)學(xué)報(bào) 2014年3期2014-03-27
- 直接轉(zhuǎn)矩控制下磁鏈和轉(zhuǎn)矩的觀測(cè)研究
矢量概念，對(duì)定子磁鏈定向，通過(guò)檢測(cè)電壓和定子電流，經(jīng)3/2變換直接計(jì)算出電機(jī)的磁鏈和轉(zhuǎn)矩，并利用兩個(gè)滯環(huán)比較器，直接實(shí)現(xiàn)對(duì)定子磁鏈和轉(zhuǎn)矩的解耦控制 [1]。三相電流、電壓采樣信號(hào)由3/2坐標(biāo)轉(zhuǎn)換得到兩相電壓、電流[2,3]，經(jīng)磁鏈電壓模型，確定定子磁鏈后，通過(guò)轉(zhuǎn)矩模型，即可觀測(cè)到定子磁鏈和轉(zhuǎn)矩。轉(zhuǎn)矩受給定負(fù)載的影響，負(fù)載的變化影響電流的大小幅值，電流和電壓矢量共同作用于磁鏈，影響著磁鏈的大小和方向。磁鏈的變化改變磁鏈電壓矢量。電壓空間矢量控制定子磁鏈的旋轉(zhuǎn)
中國(guó)傳媒科技 2014年10期2014-02-08
- 高速SRM無(wú)位置傳感器控制
子位置對(duì)應(yīng)著不同磁鏈－電流曲線，文獻(xiàn)［5］根據(jù)不同轉(zhuǎn)子位置對(duì)應(yīng)的磁鏈－電流簇建立電流、磁鏈、位置的三維表，并存儲(chǔ)在內(nèi)存中，通過(guò)檢測(cè)相電流、相電壓估算磁鏈，并通過(guò)查找三維表，得到當(dāng)前轉(zhuǎn)子位置，該方法需占用大量?jī)?nèi)存，且查表時(shí)間較長(zhǎng)。在此基礎(chǔ)上，文獻(xiàn)［6］僅存儲(chǔ)最大電感位置的磁鏈－電流曲線，通過(guò)檢測(cè)相電流、相電壓，估算磁鏈，然后查尋二維表，將估算得的磁鏈值和查尋得到的磁鏈值比較，以此作為換相時(shí)刻。但是，該方法僅適合單相輪流導(dǎo)通，即一相繞組關(guān)斷另一相立刻導(dǎo)通，不適
電機(jī)與控制學(xué)報(bào) 2014年11期2014-01-25
- 異步牽引電機(jī)全速域直接轉(zhuǎn)矩控制策略的研究
系下，計(jì)算出定子磁鏈和電機(jī)轉(zhuǎn)矩，通過(guò)bang－bang控制器進(jìn)行磁鏈和轉(zhuǎn)矩的直接控制。克服了矢量控制坐標(biāo)變換復(fù)雜，參數(shù)敏感性強(qiáng)的不足，系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能增強(qiáng)。20世紀(jì)80年代中期Takahashi和Depenbrock分別提出圓形直接轉(zhuǎn)矩控制和六邊形直接自控制思想［1－2］，其后眾多研究者的加入加快了直接轉(zhuǎn)矩控制技術(shù)的發(fā)展，為了提高直接轉(zhuǎn)矩控制技術(shù)在電機(jī)低速域的性能，間接—直接轉(zhuǎn)矩控制技術(shù)被用于電機(jī)啟動(dòng)速度在20%～30%速度區(qū)間［3］。德國(guó)魯爾大學(xué)電力電子研究
鐵道機(jī)車車輛 2013年2期2013-08-03
- 三相開關(guān)磁阻電機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)的研究
方法是電機(jī)產(chǎn)生的磁鏈控制電機(jī)轉(zhuǎn)矩的方向和大小。其方法可以有效地抑制轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)，提高電機(jī)性能。1 SRM直接轉(zhuǎn)矩控制數(shù)學(xué)模型1.1 開關(guān)磁阻電機(jī)的電磁方程開關(guān)磁阻電機(jī)的電磁方程為：其中：U為電機(jī)定子端電壓，V；R為電機(jī)定子電阻，Ω；i為定子電流，A；ψ為定子磁鏈，Wb；θ為定子與轉(zhuǎn)子相對(duì)位置，（°）。由于電機(jī)的定子電阻較小，可忽略。磁鏈和電壓均為矢量，可表示為：其中：Δt為定子電壓施加時(shí)間；ψi為當(dāng)前時(shí)刻定子磁鏈；ψi＋1為下一時(shí)刻定子磁鏈；Δψi為定子磁鏈增
機(jī)械工程與自動(dòng)化 2013年1期2013-07-19
- 開關(guān)磁阻電機(jī)改進(jìn)型簡(jiǎn)化磁鏈無(wú)位置傳感器技術(shù)
阻電機(jī)改進(jìn)型簡(jiǎn)化磁鏈無(wú)位置傳感器技術(shù)張磊， 劉闖， 王云林， 張?jiān)讫?南京航空航天大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院，江蘇南京 210016)針對(duì)簡(jiǎn)化磁鏈方法只能實(shí)現(xiàn)單相輪流導(dǎo)通，不利于電機(jī)出力的問題，提出一種基于特征位置磁鏈的改進(jìn)型簡(jiǎn)化磁鏈開關(guān)磁阻電機(jī)位置估計(jì)方法。根據(jù)電感、轉(zhuǎn)子位置、磁鏈三者之間的關(guān)系，以電感曲線的交點(diǎn)為特征位置，用實(shí)時(shí)計(jì)算得到的磁鏈與特征位置磁鏈比較獲取轉(zhuǎn)子位置信號(hào)。為更進(jìn)一步簡(jiǎn)化位置估計(jì)算法，提出一種五點(diǎn)法磁鏈優(yōu)化模型來(lái)自動(dòng)生成特征位置磁鏈方法，并通過(guò)
電機(jī)與控制學(xué)報(bào) 2013年11期2013-02-10
- 六相感應(yīng)電機(jī)的矢量控制研究*
是:(1)按轉(zhuǎn)子磁鏈定向的矢量控制系統(tǒng);(2)按定子磁鏈控制的直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)。由于直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)調(diào)速范圍不夠?qū)挘噶靠刂葡到y(tǒng)具有連續(xù)控制平滑和調(diào)速范圍比較寬的優(yōu)點(diǎn)，因此矢量控制仍是交流調(diào)速系統(tǒng)研究的重要方向之一。目前，矢量控制技術(shù)己被廣泛應(yīng)用于高性能感應(yīng)電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)中[2]。1 六相感應(yīng)電機(jī)的基本模型1.1 六相感應(yīng)電機(jī)的物理模型六相感應(yīng)電機(jī)的轉(zhuǎn)子繞組仍為常見的籠型結(jié)構(gòu)，定子繞組采用兩組互差30°電角度的對(duì)稱三相繞組構(gòu)成的六相雙Y型結(jié)構(gòu)。若將籠型轉(zhuǎn)子
電機(jī)與控制應(yīng)用 2012年5期2012-11-21
- 交流電動(dòng)機(jī)中轉(zhuǎn)矩和磁場(chǎng)的關(guān)系
控制思想，用定子磁鏈和轉(zhuǎn)矩雙閉環(huán)控制替代矢量控制系統(tǒng)中的電流閉環(huán)控制，將電動(dòng)機(jī)和逆變器作為整體，直接在定子靜止坐標(biāo)系中利用逆變器輸出電壓矢量控制定子磁鏈矢量的幅值、旋轉(zhuǎn)方向及旋轉(zhuǎn)角度，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)矩直接而快速控制。盡管不同電動(dòng)機(jī)上實(shí)現(xiàn)DTC策略有不同之處，而且各自的理論發(fā)展非常完備，但很少有文獻(xiàn)致力于這些理論的共性研究，其中轉(zhuǎn)矩與磁場(chǎng)之間關(guān)系的共性研究尤為重要。文獻(xiàn)［1] 推導(dǎo)出異步電動(dòng)機(jī)DTC中電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩受控于轉(zhuǎn)差，文獻(xiàn)［2] 推導(dǎo)出永磁同步電動(dòng)機(jī)DTC中電動(dòng)
電氣電子教學(xué)學(xué)報(bào) 2012年6期2012-10-12
- 感應(yīng)電機(jī)DTC自適應(yīng)磁鏈閉環(huán)辨識(shí)
，采用轉(zhuǎn)矩和定子磁鏈兩個(gè)滯環(huán)式控制環(huán)和預(yù)先編制的電壓開關(guān)矢量表實(shí)現(xiàn)對(duì)定子磁鏈與轉(zhuǎn)矩的直接控制。DTC系統(tǒng)的這種控制方式需要實(shí)時(shí)檢測(cè)定子磁鏈與轉(zhuǎn)矩，由于直接檢測(cè)定子磁鏈存在一定的難度，目前常用的方法是利用電機(jī)端電壓和電流辨識(shí)定子磁鏈。定子磁鏈辨識(shí)模型包括［1］：電流模型、電壓模型以及自適應(yīng)磁鏈辨識(shí)模型。電流模型根據(jù)定子電流和速度來(lái)估計(jì)磁鏈，這種辨識(shí)器需要檢測(cè)速度，還涉及到易受影響的轉(zhuǎn)子時(shí)間常數(shù)慢時(shí)變參數(shù)，使得參數(shù)辨識(shí)變得十分復(fù)雜。電壓模型盡管只需要檢測(cè)電機(jī)定
電氣傳動(dòng) 2012年2期2012-09-22
- 基于定子磁鏈規(guī)劃的異步電機(jī)最優(yōu)效率控制
機(jī)一般運(yùn)行在額定磁鏈的條件下，在額定負(fù)載狀態(tài)下，電機(jī)的效率較高，然而在輕負(fù)載時(shí)，由于過(guò)多的鐵損和銅損，降低了電機(jī)的效率［1］。本文研究異步電機(jī)效率優(yōu)化及直接轉(zhuǎn)矩控制性能改善問題，根據(jù)電機(jī)的效率模型以及定子磁鏈、轉(zhuǎn)子磁鏈的關(guān)系，提出了基于定子磁鏈規(guī)劃的效率優(yōu)化方法，通過(guò)檢測(cè)比較各個(gè)磁鏈值對(duì)應(yīng)的功率損耗，在線搜索出消耗功率最小的磁鏈值。仿真結(jié)果表明本文提出的定子磁鏈規(guī)劃效率優(yōu)化算法能夠減小異步電機(jī)輕負(fù)載時(shí)的輸入功率，對(duì)電機(jī)的穩(wěn)定運(yùn)行不會(huì)產(chǎn)生顯著影響。2 定子磁
電氣傳動(dòng) 2012年1期2012-09-22
- 基于幅值限定積分器的永磁同步電機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)
中，需要計(jì)算定子磁鏈，構(gòu)成磁鏈自控制;需要定子磁鏈實(shí)現(xiàn)電機(jī)電磁轉(zhuǎn)矩的準(zhǔn)確觀測(cè);電機(jī)低速運(yùn)行時(shí)需要定子磁鏈構(gòu)成磁鏈量的閉環(huán)控制，以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)低速時(shí)定子磁鏈量的控制。因此，定子磁鏈的準(zhǔn)確獲得是實(shí)現(xiàn)直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)高性能的轉(zhuǎn)矩動(dòng)態(tài)響應(yīng)的關(guān)鍵因素之一。為此，學(xué)者們開始進(jìn)行了更為深入的研究和拓展，形成了一系列新型改進(jìn)磁鏈觀測(cè)器。在各種改進(jìn)模型中，以Jun Hu和Bin Wu二人在1998年提出的一系列改進(jìn)觀測(cè)器較為全面［4］，本文主要介紹的是他們提出的幅值限定的積分器
電機(jī)與控制應(yīng)用 2012年8期2012-08-28
- 基于空間矢量調(diào)制的直接轉(zhuǎn)矩控制算法研究
器來(lái)控制電機(jī)定子磁鏈和轉(zhuǎn)矩，可以快速控制磁鏈和轉(zhuǎn)矩，使誤差穩(wěn)定在滯環(huán)寬度內(nèi)。由于滯環(huán)控制器自身的原因，逆變器開關(guān)頻率不恒定，導(dǎo)致轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)不可避免。為解決傳統(tǒng)DTC方案中轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)大，開關(guān)頻率不固定等問題，很多改進(jìn)的DTC控制方案應(yīng)運(yùn)而生，如改進(jìn)的直接轉(zhuǎn)矩控制方案［2－3］、無(wú)差拍直接轉(zhuǎn)矩控制方案、基于磁鏈轉(zhuǎn)矩預(yù)測(cè)控制和離散空間矢量調(diào)制(discontinues space vector modulation，DSVM)的直接轉(zhuǎn)矩控制方案［4］和模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)直
電機(jī)與控制學(xué)報(bào) 2012年6期2012-01-14
- 基于歸一磁鏈/電流法的開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)間接位置檢測(cè)
文提出了一種基于磁鏈/電流法的SRM間接位置檢測(cè)方案,磁鏈/電流法又稱查表法,由于轉(zhuǎn)子位置角為繞組磁鏈和繞組電流的單值函數(shù),若已知對(duì)應(yīng)不同轉(zhuǎn)子位置的磁鏈、電流曲線數(shù)據(jù),就可建立一個(gè)關(guān)于電流、磁鏈、位置角關(guān)系的二維表存儲(chǔ)在內(nèi)存中,通過(guò)計(jì)算某個(gè)時(shí)刻的磁鏈,與采樣得到的電流一起通過(guò)查表、插值等算法得到當(dāng)前時(shí)刻的轉(zhuǎn)子位置。但是根據(jù)原始電機(jī)磁化曲線直接建立的查找表,存儲(chǔ)數(shù)據(jù)表格利用率低,針對(duì)這一問題,本文提出一種通過(guò)對(duì)磁鏈數(shù)據(jù)歸一化的方法提高表格利用率、避免硬件實(shí)現(xiàn)
微特電機(jī) 2011年5期2011-11-20
- 異步電動(dòng)機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制磁鏈區(qū)間細(xì)分方法
控制異步電動(dòng)機(jī)的磁鏈和轉(zhuǎn)矩，借助磁鏈和轉(zhuǎn)矩滯環(huán)調(diào)節(jié)產(chǎn)生逆變器開關(guān)信號(hào)，從而獲得轉(zhuǎn)矩的高動(dòng)態(tài)性能，解決了控制系統(tǒng)特性易受電機(jī)參數(shù)變化影響的問題［1-3］.在傳統(tǒng)6扇區(qū)控制的直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)中，低速時(shí)由于考慮定子電阻壓降的影響，實(shí)現(xiàn)磁鏈位置角的精確計(jì)算比較困難，如果在一個(gè)扇區(qū)內(nèi)選用一個(gè)電壓矢量來(lái)同時(shí)實(shí)現(xiàn)定子磁鏈幅值和轉(zhuǎn)矩的增加或減小，會(huì)導(dǎo)致磁鏈軌跡畸變，在扇區(qū)分界線附近尤為明顯，嚴(yán)重影響系統(tǒng)性能［4］.文獻(xiàn)［5-6］采用常規(guī)的12扇區(qū)磁鏈細(xì)分方法，將6扇區(qū)的每
大連交通大學(xué)學(xué)報(bào) 2011年4期2011-06-11
- 高速列車異步牽引電機(jī)直接磁場(chǎng)定向控制研究
,積分后得到轉(zhuǎn)子磁鏈的角度;直接磁場(chǎng)定向控制利用磁鏈觀測(cè)器對(duì)電機(jī)磁鏈進(jìn)行實(shí)時(shí)計(jì)算,然后通過(guò)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換進(jìn)行控制。磁鏈觀測(cè)器包括電壓型、電流型以及混合型,按結(jié)構(gòu)可以分為開環(huán)和閉環(huán)形式,其性能直接影響磁場(chǎng)定向的準(zhǔn)確度以及電機(jī)的控制特性。參數(shù)偏差對(duì)磁鏈觀測(cè)的精度影響很大,當(dāng)電機(jī)運(yùn)行時(shí),由于溫升與磁飽和、集膚效應(yīng)等因素,電機(jī)參數(shù)往往發(fā)生很大變化,嚴(yán)重影響磁鏈觀測(cè)器的精度和效果。文獻(xiàn)[1]采用頻率響應(yīng)函數(shù)對(duì)各類磁鏈觀測(cè)器的準(zhǔn)確度以及參數(shù)魯棒性進(jìn)行了詳細(xì)分析,認(rèn)為磁鏈觀測(cè)
鐵道機(jī)車車輛 2011年2期2011-05-04
- 異步電機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)起動(dòng)方法的研究
其主要原理是根據(jù)磁鏈和轉(zhuǎn)矩的狀態(tài)選擇電壓空間矢量,進(jìn)而決定逆變器的開關(guān)狀態(tài),把磁鏈和轉(zhuǎn)矩控制在一定容差范圍內(nèi),達(dá)到對(duì)磁鏈和轉(zhuǎn)矩的直接控制。直接轉(zhuǎn)矩控制一經(jīng)提出,很快因其簡(jiǎn)單的控制思想、簡(jiǎn)潔的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、快速的轉(zhuǎn)矩響應(yīng)得以快速發(fā)展[1,2]。從直接轉(zhuǎn)矩控制技術(shù)問世以來(lái),人們的大量研究集中于其低速性能的改進(jìn),對(duì)起動(dòng)方法的研究相對(duì)較少,文獻(xiàn)[4]提出了三種起動(dòng)方法,分別是串行、并行、混合起動(dòng)。但三種方法起動(dòng)電流均較大,必須插入零矢量將起動(dòng)電流限制在允許的范圍之內(nèi),
太原理工大學(xué)學(xué)報(bào) 2010年4期2010-09-13