磁链
- 基于磁链预测的永磁直驱风力发电机SVM-DTC 技术
矢量来控制转矩和磁链，无法对定子磁链和转矩进行精确调节；二是采用磁链和转矩滞环控制方式，导致磁链和转矩波动较大[7-9]。针对传统DTC 技术的不足，文中研究了一种基于定子磁链预测的永磁直驱风力发电机SVM-DTC（Direct Torque Control based on Space Vector Modulation）策略，通过预测算法得到下一个控制周期的磁链矢量，进而求得需要补偿的电压矢量，再结合SVPWM（Space Vector Pulse W
电子设计工程 2023年4期2023-02-23
- 基于改进新型电压模型的永磁同步电机控制*
会引起大的扭矩和磁链波动，国内外的学者将减小脉动问题视为主要研究对象，林海啸等[1]改变逆变器为了获取更多的电压矢量，结果表明对转矩脉动有很好的抑制效果，但是使控制模型变得更加复杂。近些年有学者提出的空间矢量调制(SVPWM)的直接转矩控制法(SVM-DTC)，目前SVM-DTC算法[2-4]实现有PI调节法，PI调节法是利用观测的磁链和转矩与理想值的差值经过PI调节器，生成参考电压，ACHALHI、秦玉贵等[5-6]尝试使用模糊控制来改善脉动，实验表明这
组合机床与自动化加工技术 2023年1期2023-02-04
- 高磁路饱和永磁同步电机永磁体负载磁链动态估算
步电机永磁体负载磁链动态估算高 剑 李承栩 黄守道 汪逸哲 陈志博（湖南大学电气与信息工程学院 长沙 410082）永磁同步电机通常由于安装空间和自重的限制，要求其具有较高的电、磁负荷，导致电机内部出现严重的磁路饱和，而在高磁路饱和的情况下，永磁体磁链会随电流的改变而发生非线性变化。为了准确估算电机负载状态下的永磁体磁链，该文首先描述了dq轴电流对永磁体磁链的影响，并结合定子铁心局部磁饱和特性，分析了气隙磁动势和铁心磁动势之间的比例关系，提出了基于磁链系数
电工技术学报 2022年22期2022-12-03
- 感应电机磁链与转矩无差拍控制*
电压矢量遍历代入磁链和转矩预测模型，基于成本函数选择最优电压矢量。模型预测转矩控制(MPTC)选择的电压矢量作用时间固定，可与无差拍控制结合，优化电压矢量作用时间，提高系统性能。文献[6-11]将转矩无差拍控制与MPTC结合，以减小转矩脉动，但该策略仅考虑转矩无差拍控制，磁链控制依然需要模型预测控制，并且系统要进行无差拍控制和模型预测控制，计算量较大。本文提出感应电机磁链和转矩无差拍控制，仿真和实时性试验表明，相比于MPTC和转矩无差拍模型预测控制，所提策
电机与控制应用 2022年10期2022-11-03
- 优化反馈补偿闭环定子磁链观测器
计算当前电机定子磁链矢量的位置，再通过磁链和转矩与给定值的数值差，选取合适的电压矢量，从而实现对IM的控制。其中计算定子磁链矢量的位置也就是指对定子磁链的幅值和相位进行观测，该过程是整个DTC的核心部分，也是实现直接转矩控制性能的关键[1-3]。目前使用较多的电压模型观测器存在明显的纯积分问题如直流偏置和积分漂移[4]。因此本文分析了传统磁链观测方法和反馈补偿闭环磁链观测器，并对反馈补偿闭环磁链观测器进行了改进。改进的观测器与原始反馈补偿闭环磁链观测器相比
微电机 2022年8期2022-10-12
- 表贴式永磁同步电机模型预测转矩控制系统预测模型研究*
电压矢量遍历代入磁链和转矩预测模型，得到下一时刻的磁链和转矩，并通过成本函数将磁链、转矩等控制目标柔性统一，灵活实现多目标协同控制，该控制方式受到了高度关注[1-10]。磁链和转矩预测模型作为MPTC的核心，对系统的控制性能至关重要。根据表贴式永磁同步电机(SPMSM)的磁链和转矩的预测模型建立方法，可分为基于转子坐标系的MPTC[11-12]、基于定子磁链坐标系的MPTC[13-15]和基于静止坐标系的MPTC[16-17]。不同磁链和转矩预测模型下，S
电机与控制应用 2022年1期2022-09-01
- 基于定子磁链角度计算的PMLSM直接推力控制*
而,DTFC存在磁链和推力波动大、PI速度控制器鲁棒性差等问题，需要进行改进。针对DTFC存在的问题，有大致三类解决办法[3]：1)改进空间电压矢量开关表，得到恒定的开关频率[4～7];2)使用无传感器算法对直接推力控制进行改进[8～10];3)对滞环控制器和PI控制器进行改进[11～13]。文献[4]对磁链、推力和速度的回路进行了设计，将差值作为PI控制器输入。文献[5]通过电压“预测”的方法，对电机进行控制。文献[6]引入磁链“预测”的方法，减小磁链和
传感器与微系统 2022年3期2022-03-23
- 基于开关时刻修正的多模式调制切换策略
式切换引起的定子磁链偏差进行研究，提出一种通用多模式调制切换策略。该策略通过分析改变开关时刻对两相静止坐标系下定子磁链的影响，计算出各相开关时刻的补偿幅度对定子磁链偏差进行补偿，从而实现多模式调制的平滑切换。该策略直接对定子磁链偏差进行补偿，不受具体调制方式和电机参数约束，可实现任意时刻无冲击切换。仿真和实验验证了定子磁链偏差补偿策略的通用性和有效性。多模式调制 转矩冲击 切换方法 定子磁链偏差 开关时刻修正0 引言电力牵引传动系统具有电压高、功率和电流大
电工技术学报 2022年5期2022-03-11
- 基于转矩估计与磁链补偿的SRM转矩脉动控制*
等[6]将转矩和磁链作为被控量对SRM进行控制，但磁链模型是利用磁链特性表对磁链进行查询，会造成较大的误差。并且实际过程中转矩并不可测，在SRM驱动应用中，精确的电磁转矩模型对于SRM转矩控制至关重要，利用力矩传感器会带来较高的成本。为了构建准确的转矩模型，ZHANG等[7]改进了高斯函数拟合方法，利用转矩观测器进行转矩估计，通过拟合5个固定位置磁链表达式推导了电磁转矩模型。此方法虽然得到了电磁转矩，但是只考虑到5个特殊位置，局部误差较大不可避免。EVAN
组合机床与自动化加工技术 2022年2期2022-03-04
- 空调压缩机负载模拟系统控制方法
了一种基于混合型磁链观测模型的SVPWM直接转矩控制方法，该方法使用PWM占空比与直流母线电压的比值进行计算，重构出永磁同步电机的三相电压，使用永磁同步电机的电压型磁链模型和电流型磁链模型相，提出了混合磁链模型。此控制算法不需要电压采样电路，在全速范围能均能提高系统动态响应性能，因此节省了硬件成本。综合上述算法，进行相关系统参数设计、软件仿真实验以及系统平台搭建。1 空调压缩机负载模拟系统SVPWM直接转矩控制原理SVPWM直接转矩控制，在一个周期内可以合
日用电器 2021年11期2021-12-15
- 一种改进定子磁链观测的三相感应电机控制系统
38)0 引 言磁链计算是感应电机控制的重要环节，磁链计算不准确会导致控制电压出现偏差，并导致感应电机转矩、转速、电流的控制出现问题，严重情况下会导致系统失控。电压模型是定子磁链计算的一种基本方法，其对电机参数依赖性较小，且原理简单，运算量小。采用纯积分器计算磁链，直流偏移会导致积分环节出现饱和；积分运算结果随输入正弦信号的初值不同而不同，会使得结果出现偏差。为了解决上述问题，出现了采用低通滤波器代替理想积分器的方法，但是低通滤波器会导致幅值和相位误差问题
电机与控制应用 2021年10期2021-11-22
- 基于谐波磁链偏差的多模式调制切换策略研究
换；二是基于定子磁链偏差消除的控制切换策略。基于工程考虑，文献[10]通过推导谐波电流与电压基波相位之间的关系，总结得到对过渡过程影响最小的切换时刻，但并未揭示机理。文献[11]基于基波连续的原则对中间60°调制的切换策略进行研究，但无法选择最优切换点。确定切换点后，切换动作在三相同时进行，可以充分简化牵引电机的切换算法，但切换时三相之间存在耦合，切换原则缺乏理论依据[12]。分析电流冲击的产生原理，可以对切换控制策略提供理论依据。文献[13]从电路原理的
电工电能新技术 2021年8期2021-08-31
- 永磁同步电机三矢量优化预测磁链控制
TC)和模型预测磁链控制(model predictive flux-linkage control,MPFC)。MPCC主要针对dq轴电流变化，以使dq轴电流误差最小的电压矢量作为其最佳电压矢量输出，尽管其在实际应用时易于实现，但在状态切换时转矩脉动较大。MPTC将电机的转矩和磁链误差视为控制变量，还可以通过控制多个目标来降低开关频率[21]。与MPCC相比，MPTC在状态切换时控制变量过冲较小，但由于磁链和转矩的量纲不同，往往需要在价值函数中加入权重系
电机与控制学报 2021年8期2021-08-28
- 基于磁链预测的PMSM无磁链环SVM-DTC研究
控制周期，缓解了磁链、转矩波形脉动大与其响应速度快之间的矛盾。文献[5-6]尝试调整了基本电压矢量的作用时长，并适当插入零矢量，通过降低逆变器的换相频率达到了减小转矩脉动的目的。文献[7]提出了一种基于李雅普诺夫模型转矩预测的脉动抑制方法，以转矩跟踪和电流限制作为代价函数，从而确定电压矢量的占空比。文献[8]则提出了一种基于矩阵变换器占空比优化的DTC策略，建立了电压矢量与转矩磁链变化率的对应关系，并将开关管动作频率固定，抑制了转矩脉动。部分研究人员则将蚁
微特电机 2021年6期2021-06-22
- 永磁同步电机磁链修正无位置传感器控制
具有类似直流电机磁链和转矩相互解耦的特性，可以单独对转矩或磁链进行控制，并且由于永磁体的存在，在电压允许的条件下，可以有效提高电机的输出转矩，因此永磁同步电机在工控设备领域得到了越来越多的应用和发展，是当前的研究热点之一。矢量控制方法对电机的位置精度提出了较高的要求，传统的永磁同步电机常采用有位置编码器获得位置信息，这不但提高了系统的成本，还增加了电机的体积，并对使用环境提出了较高的要求，而使用无位置传感器控制方法可以省去位置传感器，并针对电机特定的工作环
电机与控制学报 2021年4期2021-05-20
- 电流源驱动异步电机矢量控制方法研究
控制一般指按转子磁链定向的矢量控制。它的优点是能实现磁链和转矩的彻底解耦，因此控制简单，便于系统设计。但是，控制转子磁链所需的转子电阻和电感参数易受温度和湿度的影响而发生变化，转子参数的改变会导致磁链估算产生误差，使原本解耦的系统又重新耦合起来，尤其在低速的情况下，该问题更加突出[3]。为了克服转子参数变化给异步电机调速性能带来的影响，国内外学者们主要从两个方面提出了解决方法：一是通过估计转子参数，补偿转子参数变化对磁链的影响，常用的方法有：最小二乘法、模
西安航空学院学报 2021年5期2021-04-15
- 基于模糊PI有效磁链直接转矩控制系统的研究
和鲁棒性强，但是磁链和转矩脉动较大，在某些低速控制场合下无法精确控制，并且容易产生高频噪声[3-4]。文献[5]介绍了一种采用滑模的磁链观测器，由定子绕组的电压、电流等电机参数观测出α、β坐标系的定子磁链，然后由公式计算出定子磁链和转矩，以此进行直接转矩控制，该方法比较依赖电机参数，在电机运行时不可避免地使定子电阻、d轴电感和q轴电感发生变化，并且传感器检测参数和逆变器开关死区也可能产生误差，这些参数变化在永磁同步电机低速运行时更加明显[6-7]。文献[8
湖南工业大学学报 2020年5期2020-11-06
- 一种机器人用新型异步电机定子磁链观测器
究对象，对其定子磁链观测器算法展开研究，以获得更好的控制效果。定子磁链观测器是实现异步电机直接转矩控制、高精度无位置传感器矢量控制的重要基础，因此，实现定子磁链的高精度观测具有重要意义。常用的异步电机定子磁链观测方法主要包括电压模型法和电流模型法两种。传统的电压模型定子磁链观测器实现简单，对电机参数的依赖性较小，但是其所使用的纯积分运算易受积分初始值和积分漂移的影响。传统的电流模型定子磁链观测器虽然克服了电压模型法的缺点，但是却需要已知电机的励磁电感等电气
机械设计与制造 2020年9期2020-09-15
- 一种永磁同步电机磁链和转矩估计的新方法
通过电流、电压、磁链、转速等信息进行电磁转矩估计具有重要意义。目前已经有大量的文献对永磁同步电机的电磁转矩估计做了研究，但是仍然存在一些难以解决的问题。文献[1-3]研究了根据已知的永磁体磁链和两相旋转坐标系下电感参数及电流实时采样值采用公式直接计算法电磁转矩的方法。其中文献[1]中永磁体磁链和电感参数由实验测试得到，需要提前标定。文献[3]中计算电磁转矩使用到的电机参数是通过参数辨识得到的，改善了计算转矩的准确度，但是由于永磁同步电机参数辨识方程存在欠秩
微电机 2020年7期2020-08-01
- 基于全转速范围内的直接转矩控制调速系统的研究
在减小转矩及定子磁链脉动上[2]。为了提高定子磁链的估计精度，改善直接转矩控制系统的动静态性能等，提出了多种行之有效的减小脉动方法[3]。在直接转矩的调速控制方面，有同步转速以下恒转矩调速的研究[4]，也有基于弱磁范围内的速度控制等，但基于全速度范围内的控制仿真研究还不多见。本文通过建立一种直接转矩控制的感应电动机变频调速系统仿真模型，来实现电动机全转速范围内的速度控制。所谓全转速范围，是指电动机调速系统既可以实现同步转速以下的恒转矩调速[5]，又可以实现
绥化学院学报 2019年8期2019-09-10
- 死区效应对定子磁链观测的影响与抑制研究
)0 引 言定子磁链观测是永磁同步电机(以下简称PMSM)直接转矩控制系统(以下简称DTC)以及基于空间矢量调制的直接转矩控制系统(以下简称SVM-DTC)的重要环节。传统的电压型定子磁链观测器采用对反电动势积分的方式求得定子磁链[1-3]。然而，在实际应用中，由于测量噪声、误差累计以及直流偏移等非理想因素的影响，电机在运行时采用积分器很难实现定子磁链的准确观测[4]。再者，定子反电动势由定子电压减去定子绕组压降获得，在定子电压的获取上，可以直接将参考电压
微特电机 2019年7期2019-08-02
- 基于二阶滑模算法的永磁同步电机直接转矩控制研究*
换，而是将转矩与磁链二者作为直接控制变量，拥有控制结构简单、动态响应快等优点。然而，直接转矩控制存在开关频率不稳定、转矩以及磁链脉动等问题，极大的限制了直接转矩控制的应用[4-5]。文献[6]直接选择最优电压矢量来控制转矩，但是该方法仍存在较大的转矩脉动。文献[7]将多级滞环控制器以及离散占空比的扩展开关表结合到了一起，并运用“二次寻优”的方法快速得出目标矢量，但是该方法需要对转矩以及磁链的误差进行等级划分，并依据系统状态来设定转矩以及磁链的增减程度，控制
组合机床与自动化加工技术 2019年6期2019-07-01
- 基于滑模磁链观测器的感应电机模型预测控制
目标函数直接控制磁链和转矩。因为预测过程需要使用电机的真实磁链，所以该方案对磁链观测的精度有很高的要求，而传统的电流模型磁链观测器和电压模型磁链观测器易受到电机参数变化的影响。模型预测控制的磁链观测和磁链与转矩预测阶段均对电机参数存在依赖，特别是在磁链观测阶段，磁链观测的精度会直接影响下一步的磁链与转矩预测，进而影响到最终的目标函数选择。以闭环的磁链观测器替代传统的电流模型与电压模型可以很好地解决这一问题。而在常见的全阶磁链观测器、降阶磁链观测器、扩展卡尔
微电机 2019年5期2019-06-26
- 基于新型过渡控制策略的分段直接转矩控制
扰动能力差、转子磁链很难准确测量、矢量变换过程繁琐等缺点[2-3]。1985年德国鲁尔大学DEPENBROCK教授提出直接转矩控制[4]，其优势在于构造简单、转矩响应迅速和参数鲁棒性好等。文献[5]通过大量试验验证了在轨道交通牵引领域，直接转矩控制可以获得更好的动态响应以及较少的依赖电机参数。由于直接转矩控制采用Bang-bang控制，不可避免的存在转矩脉动[6]。利用改进型的直接转矩控制，能较好地改善变流器的低速性能和转矩脉动[7-9]。文献[7]引入了
铁道学报 2018年2期2018-05-07
- 非恒值磁链幅值给定SVM-DTC系统改进磁链观测器
TC系统中，定子磁链观测器的性能影响着控制系统的性能。只使用纯积分器的磁链观测器，容易出现积分饱和现象。磁链观测出现积分饱和则会影响到控制对象的输出稳定性，且在运行中若不能及时有效地消除积分饱和，容易造成控制对象的输入量过高，导致系统崩溃不能运行。将高通滤波器串联在纯积分器后构成的低通滤波器，在定子磁链观测中解决积分饱和问题有着良好的表现。文献[1]提出利用PI闭环校正的一阶低通滤波磁链观测器，考虑到定子电动势在出现直流偏置时，会破坏其与定子磁链的正交关系
微特电机 2018年2期2018-04-27
- 基于SOGI和FLL的感应电机磁链观测器设计
系统需要有准确的磁链估计。磁链估计可以通过不同方式实现，最广泛使用的方法是基于电压模型，对电机反电动势进行积分获取，磁链估计避免了转速传感器的使用，有利于系统可靠性的提高[1-3]。纯积分器有3个主要问题，一是传感器和模数转换器引入的直流偏置将容易导致积分器饱和[4-5]；二是由积分初始条件引起的，若初始条件不准确，则可能导致积分器输出直流偏置，然而这种偏移实际上并不存在；第三个问题与谐波有关，应该尽量避免估计磁链中的谐波[6]。故实际中通常由低通滤波器来
微特电机 2018年4期2018-04-26
- 基于有效磁链滑模观测器的IPMSM直接转矩控制
816）基于有效磁链滑模观测器的IPMSM直接转矩控制张兴华，刘伟（南京工业大学电气工程与控制科学学院，江苏 南京 211816）提出了一种有效磁链滑模定子磁链观测器。与一般滑模磁链观测器不同的是该观测器并不包含转速自适应环节，从而避免了由于转速估计误差所导致的磁链观测性能下降。采用Lyapunov稳定性理论证明了观测器渐近收敛。通过实时估计有效磁链信息，间接计算出电机转速，从而实现内置式永磁同步电机（ΙPMSM）的无速度传感器直接转矩控制。仿真结果表明了
电气传动 2017年7期2017-08-08
- 直接转矩控制在空间微特电机中的应用研究
体,通过估计定子磁链来对电动机的电磁转矩进行直接控制。由于不需要将定子电流投影到转子坐标系,从而免去了复杂的坐标转换,并可获得更大的瞬时转矩和更快的动态响应[3-5]。由于无需检测转子位置,因而无需安装旋转变压器,从而降低了系统成本,提高了系统可靠性,在空间伺服系统中具有广泛的应用前景。传统的直接转矩控制方案是将定子磁链在整个调速范围内控制为圆形,幅值近似保持不变,同时需要根据定子磁链幅度估计电磁转矩,并进行电磁转矩的闭环控制。这种控制方法一方面由于需要估
微特电机 2017年4期2017-05-13
- 基于十八区段的PMSM高性能转矩控制
采用6扇区的圆形磁链控制，扇区边界处电压矢量对定子磁链的作用效果不对称的问题，导致磁链和转矩脉动大，而且在考虑定子电阻压降时，电压矢量选择表存在误差。针对上述问题，推导了定子电压矢量对磁链的控制公式，分别分析了忽略和考虑定子电阻压降影响时的定子磁链性能，提出了十八区段控制方法及改进的电压矢量选择表。比较传统直接转矩控制和十八区段直接转矩控制的系统性能，结果表明十八区段直接转矩控制在保持算法简单、动态响应迅速的基础上，能够有效地降低磁链和转矩脉动。永磁同步电
微特电机 2017年2期2017-04-01
- 一种改进的开关磁阻电机模糊自适应直接转矩控制
技术，研究了一种磁链自适应直接转矩控制方法，通过建立给定定子磁链与转速之间的联系，实现磁链的自动调节。实验结果证明，该控制方法能有效减小稳态时定子电流，转矩脉动显著降低。开关磁阻电机；磁链自适应；直接转矩控制；模糊自适应0 引 言开关磁阻电动机(以下简称SRM)具有结构坚固、简单，调速范围宽，控制系统灵活，效率高，动态响应好等优点，是具有很大发展潜力的新型电机[1]。但SRM自身的双凸极结构以及非线性铁心磁路导致其存在明显的瞬时转矩脉动，如何有效地抑制SR
微特电机 2016年5期2016-05-25
- 直接转矩控制中定子磁链观测方案对比研究
接转矩控制中定子磁链观测方案对比研究杨 影， 黄 锐， 余衍谱(上海大学 机电工程与自动化学院，上海 200072)定子磁链的有效观测直接决定转矩控制的稳定性。针对纯积分观测定子磁链存在的问题，对一阶惯性环节、幅值限定的改进积分器、一阶惯性环节串联HPF三种定子磁链观测方案进行了深入比较分析。定量分析了一阶惯性环节中截止频率对相位和幅值偏差的影响，给出了截止频率的选择依据；结合原理结构图分析了幅值限定改进积分器的效果；对比幅频特性图并得到带补偿的一阶惯性环
电机与控制应用 2016年7期2016-04-12
- 高速列车牵引电机直接转矩控制仿真与分析❋
转矩控制中有两种磁链控制方式，即六边形磁链和圆形磁链。六边形磁链控制结构简单，逆变器开关频率小，但是电流、磁链脉动较大。圆形磁链控制磁链脉动量较小，但是开关频率相对较大。本文根据高速列车牵引电机的工作特点，结合了这两种控制方式的优点，同时考虑了低速时定子电阻压降的影响，建立了适用于高速列车牵引传动系统的直接转矩控制模型。1 圆形磁链控制对于定子磁链位置的判断，传统的方法是将磁链分成6个扇区。这种传统方法是建立在忽略定子电阻压降影响的基础上的，认为转矩的变化
机械工程与自动化 2015年1期2015-12-31
- 基于MatlabSimulink设计的直接转矩控制系统仿真
标系下观测电机的磁链、转矩，并将观测值与给定的磁链、转矩相比较，综合考虑磁链和转矩信号选择电压空间矢量，直接对电机定子磁链及转矩进行控制。本文通过Matlab Simulink的建模仿真功能，建立了一种三相异步电动机直接转矩控制系统仿真模型。1 直接转矩控制系统仿真1.1直接转矩控制系统工作原理直接转矩控制摒弃了矢量控制中解耦的控制思想，采用定子磁链定向和瞬时空间矢量理论，通过检测定子电压和电流，在定子坐标系下观测电机的磁链、转矩，并将观测值与给定的磁链、
河南科技 2015年24期2015-10-19
- 基于连续型定子磁链轨迹的异步牵引电机低转矩脉动控制算法
g基于连续型定子磁链轨迹的异步牵引电机低转矩脉动控制算法范文进-Pham Van Tien1郑琼林1杨中平1林 飞1宋文胜2Do Viet Dung3（1. 北京交通大学电气工程学院 北京市 海淀区 100044 2. 西南交通大学电气工程学院 四川省 成都市 610031 3. 交通运输大学机械系 河内市 越南）本文提出了一种定子磁链轨迹优化的异步牵引电机基速以内的中高速区直接转矩控制(Direct Torque Control, DTC)算法。所提出D
电工技术学报 2015年12期2015-04-14
- 永磁同步电动机定子磁链扇区细分控制分析
控制是在保持定子磁链幅值不变的前提下改变定子磁链的旋转方向和速度，从而达到控制电机输出转矩的目标［1］。直接转矩控制在与其它控制方法对比中具有动态性能好、结构简单和响应速度快等优点，并且其实现了转矩与磁链近似解耦，因而得到电机控制领域的广泛关注［2-3］。电压矢量的选择在直接转矩控制开关表中具有重要的地位。在某一瞬时时间段内应尽量选择既能满足动态性能又能减小转矩和磁链脉动的单一电压矢量，前后两个时间段内的电压矢量可能会有较大差异，但是由于各个时间段内所施加
微特电机 2015年11期2015-03-12
- 基于推力磁链的永磁直线同步电机自适应观测器
050）基于推力磁链的永磁直线同步电机自适应观测器王兴贵，王宏雨（兰州理工大学 甘肃 兰州 730050）永磁直线同步电机由于结构的特殊性使其直交轴电感不相等，数学模型变得较为复杂，传统的观测器不再适用于直线电机。同时直接推力控制依赖观测器观测结果的准确性，尤其在低速阶段，以线性模型为基础建立的观测器不能很好地适应电机参数变化。根据永磁直线同步电机的数学模型，采用了推力磁链等效的方法，简化了其数学模型，从而解决了交直轴电感不相等引起的推力观测误差。同时，在
电子设计工程 2014年11期2014-09-03
- 改善直接转矩低速性能的定子电压矢量预测SVPWM控制研究
直接转矩控制根据磁链和转矩滞环比较器的逻辑输出和磁链位置，选取固定的6个电压矢量作用于定子绕组上，实现对转矩和磁链的直接控制[2]。这种方法简单明确，但是该方法只考虑磁链和转矩误差的方向，忽略了误差的大小，经常造成磁链和转矩超出滞环容差范围。此外逆变器的参考输出电压矢量数目较少，并且电压矢量的突变对磁链和转矩引起较大冲击，引起开关频率不稳定[3]。针对以上问题，许多学者提出了改进方法，文献[4] 采用滑模控制理论，设计了一种新型的定子磁链观测器，提高了磁链
西安理工大学学报 2014年3期2014-03-27
- 直接转矩控制下磁链和转矩的观测研究
矢量概念，对定子磁链定向，通过检测电压和定子电流，经3/2变换直接计算出电机的磁链和转矩，并利用两个滞环比较器，直接实现对定子磁链和转矩的解耦控制 [1]。三相电流、电压采样信号由3/2坐标转换得到两相电压、电流[2,3]，经磁链电压模型，确定定子磁链后，通过转矩模型，即可观测到定子磁链和转矩。转矩受给定负载的影响，负载的变化影响电流的大小幅值，电流和电压矢量共同作用于磁链，影响着磁链的大小和方向。磁链的变化改变磁链电压矢量。电压空间矢量控制定子磁链的旋转
中国传媒科技 2014年10期2014-02-08
- 高速SRM无位置传感器控制
子位置对应着不同磁链－电流曲线，文献［5］根据不同转子位置对应的磁链－电流簇建立电流、磁链、位置的三维表，并存储在内存中，通过检测相电流、相电压估算磁链，并通过查找三维表，得到当前转子位置，该方法需占用大量内存，且查表时间较长。在此基础上，文献［6］仅存储最大电感位置的磁链－电流曲线，通过检测相电流、相电压，估算磁链，然后查寻二维表，将估算得的磁链值和查寻得到的磁链值比较，以此作为换相时刻。但是，该方法仅适合单相轮流导通，即一相绕组关断另一相立刻导通，不适
电机与控制学报 2014年11期2014-01-25
- 异步牵引电机全速域直接转矩控制策略的研究
系下，计算出定子磁链和电机转矩，通过bang－bang控制器进行磁链和转矩的直接控制。克服了矢量控制坐标变换复杂，参数敏感性强的不足，系统动态性能增强。20世纪80年代中期Takahashi和Depenbrock分别提出圆形直接转矩控制和六边形直接自控制思想［1－2］，其后众多研究者的加入加快了直接转矩控制技术的发展，为了提高直接转矩控制技术在电机低速域的性能，间接—直接转矩控制技术被用于电机启动速度在20%～30%速度区间［3］。德国鲁尔大学电力电子研究
铁道机车车辆 2013年2期2013-08-03
- 三相开关磁阻电机直接转矩控制系统的研究
方法是电机产生的磁链控制电机转矩的方向和大小。其方法可以有效地抑制转矩脉动，提高电机性能。1 SRM直接转矩控制数学模型1.1 开关磁阻电机的电磁方程开关磁阻电机的电磁方程为：其中：U为电机定子端电压，V；R为电机定子电阻，Ω；i为定子电流，A；ψ为定子磁链，Wb；θ为定子与转子相对位置，（°）。由于电机的定子电阻较小，可忽略。磁链和电压均为矢量，可表示为：其中：Δt为定子电压施加时间；ψi为当前时刻定子磁链；ψi＋1为下一时刻定子磁链；Δψi为定子磁链增
机械工程与自动化 2013年1期2013-07-19
- 开关磁阻电机改进型简化磁链无位置传感器技术
阻电机改进型简化磁链无位置传感器技术张磊， 刘闯， 王云林， 张云龙(南京航空航天大学自动化学院，江苏南京 210016)针对简化磁链方法只能实现单相轮流导通，不利于电机出力的问题，提出一种基于特征位置磁链的改进型简化磁链开关磁阻电机位置估计方法。根据电感、转子位置、磁链三者之间的关系，以电感曲线的交点为特征位置，用实时计算得到的磁链与特征位置磁链比较获取转子位置信号。为更进一步简化位置估计算法，提出一种五点法磁链优化模型来自动生成特征位置磁链方法，并通过
电机与控制学报 2013年11期2013-02-10
- 六相感应电机的矢量控制研究*
是:(1)按转子磁链定向的矢量控制系统;(2)按定子磁链控制的直接转矩控制系统。由于直接转矩控制系统调速范围不够宽，而矢量控制系统具有连续控制平滑和调速范围比较宽的优点，因此矢量控制仍是交流调速系统研究的重要方向之一。目前，矢量控制技术己被广泛应用于高性能感应电机调速系统中[2]。1 六相感应电机的基本模型1.1 六相感应电机的物理模型六相感应电机的转子绕组仍为常见的笼型结构，定子绕组采用两组互差30°电角度的对称三相绕组构成的六相双Y型结构。若将笼型转子
电机与控制应用 2012年5期2012-11-21
- 交流电动机中转矩和磁场的关系
控制思想，用定子磁链和转矩双闭环控制替代矢量控制系统中的电流闭环控制，将电动机和逆变器作为整体，直接在定子静止坐标系中利用逆变器输出电压矢量控制定子磁链矢量的幅值、旋转方向及旋转角度，实现转矩直接而快速控制。尽管不同电动机上实现DTC策略有不同之处，而且各自的理论发展非常完备，但很少有文献致力于这些理论的共性研究，其中转矩与磁场之间关系的共性研究尤为重要。文献［1] 推导出异步电动机DTC中电动机转矩受控于转差，文献［2] 推导出永磁同步电动机DTC中电动
电气电子教学学报 2012年6期2012-10-12
- 感应电机DTC自适应磁链闭环辨识
，采用转矩和定子磁链两个滞环式控制环和预先编制的电压开关矢量表实现对定子磁链与转矩的直接控制。DTC系统的这种控制方式需要实时检测定子磁链与转矩，由于直接检测定子磁链存在一定的难度，目前常用的方法是利用电机端电压和电流辨识定子磁链。定子磁链辨识模型包括［1］：电流模型、电压模型以及自适应磁链辨识模型。电流模型根据定子电流和速度来估计磁链，这种辨识器需要检测速度，还涉及到易受影响的转子时间常数慢时变参数，使得参数辨识变得十分复杂。电压模型尽管只需要检测电机定
电气传动 2012年2期2012-09-22
- 基于定子磁链规划的异步电机最优效率控制
机一般运行在额定磁链的条件下，在额定负载状态下，电机的效率较高，然而在轻负载时，由于过多的铁损和铜损，降低了电机的效率［1］。本文研究异步电机效率优化及直接转矩控制性能改善问题，根据电机的效率模型以及定子磁链、转子磁链的关系，提出了基于定子磁链规划的效率优化方法，通过检测比较各个磁链值对应的功率损耗，在线搜索出消耗功率最小的磁链值。仿真结果表明本文提出的定子磁链规划效率优化算法能够减小异步电机轻负载时的输入功率，对电机的稳定运行不会产生显著影响。2 定子磁
电气传动 2012年1期2012-09-22
- 基于幅值限定积分器的永磁同步电机直接转矩控制系统
中，需要计算定子磁链，构成磁链自控制;需要定子磁链实现电机电磁转矩的准确观测;电机低速运行时需要定子磁链构成磁链量的闭环控制，以实现系统低速时定子磁链量的控制。因此，定子磁链的准确获得是实现直接转矩控制系统高性能的转矩动态响应的关键因素之一。为此，学者们开始进行了更为深入的研究和拓展，形成了一系列新型改进磁链观测器。在各种改进模型中，以Jun Hu和Bin Wu二人在1998年提出的一系列改进观测器较为全面［4］，本文主要介绍的是他们提出的幅值限定的积分器
电机与控制应用 2012年8期2012-08-28
- 基于空间矢量调制的直接转矩控制算法研究
器来控制电机定子磁链和转矩，可以快速控制磁链和转矩，使误差稳定在滞环宽度内。由于滞环控制器自身的原因，逆变器开关频率不恒定，导致转矩脉动不可避免。为解决传统DTC方案中转矩脉动大，开关频率不固定等问题，很多改进的DTC控制方案应运而生，如改进的直接转矩控制方案［2－3］、无差拍直接转矩控制方案、基于磁链转矩预测控制和离散空间矢量调制(discontinues space vector modulation，DSVM)的直接转矩控制方案［4］和模糊神经网络直
电机与控制学报 2012年6期2012-01-14
- 基于归一磁链/电流法的开关磁阻电动机间接位置检测
文提出了一种基于磁链/电流法的SRM间接位置检测方案,磁链/电流法又称查表法,由于转子位置角为绕组磁链和绕组电流的单值函数,若已知对应不同转子位置的磁链、电流曲线数据,就可建立一个关于电流、磁链、位置角关系的二维表存储在内存中,通过计算某个时刻的磁链,与采样得到的电流一起通过查表、插值等算法得到当前时刻的转子位置。但是根据原始电机磁化曲线直接建立的查找表,存储数据表格利用率低,针对这一问题,本文提出一种通过对磁链数据归一化的方法提高表格利用率、避免硬件实现
微特电机 2011年5期2011-11-20
- 异步电动机直接转矩控制磁链区间细分方法
控制异步电动机的磁链和转矩，借助磁链和转矩滞环调节产生逆变器开关信号，从而获得转矩的高动态性能，解决了控制系统特性易受电机参数变化影响的问题［1-3］.在传统6扇区控制的直接转矩控制系统中，低速时由于考虑定子电阻压降的影响，实现磁链位置角的精确计算比较困难，如果在一个扇区内选用一个电压矢量来同时实现定子磁链幅值和转矩的增加或减小，会导致磁链轨迹畸变，在扇区分界线附近尤为明显，严重影响系统性能［4］.文献［5-6］采用常规的12扇区磁链细分方法，将6扇区的每
大连交通大学学报 2011年4期2011-06-11
- 高速列车异步牵引电机直接磁场定向控制研究
,积分后得到转子磁链的角度;直接磁场定向控制利用磁链观测器对电机磁链进行实时计算,然后通过坐标转换进行控制。磁链观测器包括电压型、电流型以及混合型,按结构可以分为开环和闭环形式,其性能直接影响磁场定向的准确度以及电机的控制特性。参数偏差对磁链观测的精度影响很大,当电机运行时,由于温升与磁饱和、集肤效应等因素,电机参数往往发生很大变化,严重影响磁链观测器的精度和效果。文献[1]采用频率响应函数对各类磁链观测器的准确度以及参数鲁棒性进行了详细分析,认为磁链观测
铁道机车车辆 2011年2期2011-05-04
- 异步电机直接转矩控制系统起动方法的研究
其主要原理是根据磁链和转矩的状态选择电压空间矢量,进而决定逆变器的开关状态,把磁链和转矩控制在一定容差范围内,达到对磁链和转矩的直接控制。直接转矩控制一经提出,很快因其简单的控制思想、简洁的系统结构、快速的转矩响应得以快速发展[1,2]。从直接转矩控制技术问世以来,人们的大量研究集中于其低速性能的改进,对起动方法的研究相对较少,文献[4]提出了三种起动方法,分别是串行、并行、混合起动。但三种方法起动电流均较大,必须插入零矢量将起动电流限制在允许的范围之内,
太原理工大学学报 2010年4期2010-09-13