变频调速异步电动机设计解析

近几年,交流电机变频调速及其关联技术成为当前现代电气传动领域研究的重要课题,且随着新的电力电子器件和微处理器的推出以及交流电机控制理论的提出,变频调速异步电动机设计将会朝着更先进的方向发展。为此,文章在阐述变频调速异步电动机应用特点的基础上,就变频调速异步电动机的电磁设计、转子槽型设计、绝缘设计等问题进行分析。     

无轴承永磁薄片电动机直接转矩直接悬浮力控制

针对矢量控制策略在完成定子电流解耦的同时也使控制系统坐标转换计算复杂化问题,提出一种新颖的无轴承永磁薄片电动机(BPMSM)直接转矩(DTC)直接悬浮力控制策略.在推导无轴承永磁薄片电动机数学模型的基础上,借鉴传统永磁同步电动机(PMSM)直接转矩控制的理论和方法,构建了无轴承薄片电动机直接转矩控制子系统.根据转矩控制系统与悬浮力控制系统的相似性,将直接转矩控制思想引用到悬浮力控制子系统中,构建无轴承薄片电动机直接悬浮力控制子系统.结合空间矢量脉宽调制技术(SVPWM)实现无轴承永磁薄片电动机直接转矩与直接悬浮力双SVPWM控制系统,并给出了相应的控制算法,最后利用Matlab/Simulink软件环境对该控制系统进行仿真.研究结果表明:直接转矩控制策略不仅简化了控制算法,并使电动机获得了良好的动静态性能,且产生的转矩与悬浮力脉动都得到了抑制.     

基于转矩分配函数的开关磁阻电机直接转矩控制

由于开关磁阻电机(SRM)及其功率变换器的非线性,以及控制参数的多样性,使得SRM参数的优化设计比较复杂,转矩脉动比较明显。本研究将转矩分配函数法引入开关磁阻电机的直接转矩控制策略中,设计了有效的转矩分配函数和基于单神经元自适应PID控制策略的速度调节器。以TMS320LF2407A数字信号处理器为控制核心,设计开发了具有智能控制方法的高精度SRM系统。试验结果证明,该系统结构简单、可靠,运行效率高,具有很好的静、动态特性。     

电动汽车直接转矩控制系统的研究

建立了电动汽车动力学模型,采用减小质心侧偏角的直接转矩控制,以此为基础进行了PID控制策略的研究,并对控制策略进行了仿真分析,仿真结果表明控制策略能达到预期目标.     

异步电动机的几种全压启动控制电路

组合开关正转控制电路如图1所示,图中Q为组合开关,也称转换开关。它的作用是引入电源或控制小容量电动机的启动和停止。工厂中使用的小型台钻,机床的冷却泵电动机等常采用这种控制电路。     

异步电动机的一般性维护

异步电动机由于其结构简单、价格便宜、运行可靠、维护方便等优点,得到广泛的应用。在使用过程中,定期进行一般性维护可以大大提高异步电动机的使用寿命。 一、起动前的准备工作 (1)新安装或停用三个月以上的电动机,起动前应检查它的绝缘电阻,对于丫系列电动机,测得的绝缘电阻值不小于1兆欧。 (2)检查电动机的紧固螺栓是否拧紧,轴承是否缺油,电机的接线是否符合要求,外壳     

单相异步电动机的检修

单相异步电动机工作时,只需要单相交流电源,因此单相异步电动机被广泛应用。 单相异步电动机常见故障以及产生这些故障的原因很多,下面介绍几种较常见的故障及修理方法。 一、电动机绕组短路的原因和检修方法 1.电动机绕组短路的主要表现 电动机转速下降,电流增大,电动机发热严重,甚至烧毁绕组。     

三相异步电动机的软起动器的设计

三相异步电动机直接起动会对电网造成很大的冲击,而且大电流还会造成较大的线路压降,从而影响接在同一电网上的其它电气设备正常工作,所以本文针对大型异步电动机的软启动器进行了设计.本软起动装置将三相同步信号采集装置、电压和电流检测装置、晶闸管相位控制器、电动机的保护装置及光纤隔离装置集于一身,使大型异步电动机起动时间控制在了1min左右,缩短了对电网影响的时间,并减小了对电网的冲击;并且本软启动装置可以根据实际起动要求改变启动装置的参数,使启动状态达到最优.     

一种泵用开关磁阻电动机调速系统

提出了一种开磁磁阻电动机的数字电流控制技术，并采用数字信号处理器（DSP）TMS320F240进行了开关磁阻电动的硬，软件设计。实验表明：系统具有良好的调速性能和控制性能，将其应用于水泵的调速系统中，能实现恒转矩运行和高速运行，进一步提高水泵的效率。     

无传感器式交流电动助力转向系统直接转矩控制

永磁同步电动机驱动的电动助力转向系统已成为发展方向,为适应交流电动机特点,基于模糊规则的助力-回正特性,采用扩展卡尔曼滤波估算定子磁链与位置,利用直接转矩控制算法对助力电动机进行控制,以提高电动机响应速度与精度。参照国标对该系统的转向轻便性与回正性能进行了仿真,结果表明提出的系统在电动机助力后转向效果明显,方向盘平均操作转矩减小45%,转向轮回正时间缩短了50%。台架试验结果显示,系统动态响应快,能够很好地完成助力控制目标。     

鼠笼式感应电机模型预测直接转矩控制

针对传统鼠笼式感应电机直接转矩控制转矩和定子磁链脉动大的问题,研究了一种考虑延迟补偿的改进模型预测直接转矩控制算法。在每个采样时刻,预测出在每个电压矢量下的下一时刻的定子磁链和转矩,与定子磁链参考值和转矩参考值的偏差作为目标函数,选择使目标函数最小的最优电压矢量。针对数字控制系统存在一拍延迟的问题,研究了一种多步预测的延迟补偿措施。仿真表明,该算法能够有效降低转矩和定子磁链脉动,减小电流谐波畸变,并解决了数字系统中存在的延迟问题。     

直接转矩系统的电动汽车振动研究

设计了一个五自由度的电动汽车振动模型,根据电动机直接转矩控制的基本原理,分析了由电机电磁力引起的径向力,并提出了将这种力进行解耦分析和处理的方法,搭建了直接转矩控制的永磁同步电机的仿真模型,最后使用MATLAB仿真分析了由电机直接转矩控制下引起的电动汽车的振动在高速和低速下的不同特性。     

步进电机扭矩测量试验台系统的设计

专用电机扭矩测量仪器精度高，但价格昂贵，操作复杂，长时间使用会出现误差。步进电机扭矩测量试验台系统采用单相交流电机作负载，使用标准扭矩仪对该系统进行标定来对待测调速电机进行扭矩测量。为此，介绍了一种电机扭矩测量系统的构成与工作原理。该系统以单片机为核心，组成扭矩测量与显示系统，可以较好地实现电机扭矩在线测量，具有较好的经济效益。     

数字化电机调速系统中神经元控制器的应用

神经网络具有自学习、自适应能力，用于控制时可不依赖控制对象的数学模型。为此，基于单神经元设计出用于交流电机矢量控制的自适应磁链和转速控制器，并应用于由数字信号处理器(DSP)实现的交流电机矢量控制系统中，实验表明：此方法设计的控制器结构简单，易于数字化实现，控制系统动态性能良好。     

异步电动机调速系统自适应辨识的CMAC-ADRC算法

针对异步电动机调速系统快速响应时启动超调量大的问题,提出了一种基于自适应参数辨识的小脑模型神经网络复合自抗扰控制(CMAC-ADRC)的控制算法。将CMAC与ADRC各自的优点相结合,利用CMAC神经网络实现前馈控制,通过在线学习来抑制系统的超调量,增强系统的鲁棒性能,提高系统的快速性能,利用ADRC技术实现反馈控制,进一步增强系统的抗干扰能力。利用参考模型自适应参数辨识技术对转动惯量进行辨识,优化自抗扰补偿系数。以变频器结合异步电动机为控制对象,进行仿真,基于自适应参数辨识的CMAC-ADRC控制算法的干扰响应幅度是一阶优化自抗扰控制下干扰响应幅度的44.57%,是小脑模型神经网络复合比例-微分(CMACPD)控制下干扰响应幅度的17.69%,干扰恢复时间是一阶优化自抗扰控制下干扰恢复时间的50%,是CMAC-PD控制下恢复时间的60%。搭建MCU-CPLD-DSP控制平台进行了实验,基于自适应参数辨识的CMAC-ADRC控制算法的超调量是一阶优化自抗扰控制的45.49%,上升时间是一阶优化自抗扰控制的53.33%,干扰响应幅度是一阶优化自抗扰控制干扰响应幅度的71%,干扰恢复时间是一阶优化自抗扰控制干扰恢复时间的76.47%。     

基于DYC和ABS分层协调控制策略的ESP仿真

提出了一种基于直接横摆力矩控制器(DYC)和制动防抱死系统(ABS)分层协调控制策略的汽车电子稳定程序(ESP)控制方法,以提高ESP的控制效果.在DYC和ABS的基础上设计了一个协调控制器,将控制系统分成上下层.上层协调控制器根据侧偏角的偏差值和车轮的滑移率计算出对下层子系统的调节量,统一协调下层的DYC和ABS工作.仿真结果表明,采用此协调控制策略,可比单独采用DYC更好地维持车辆的方向稳定性和侧向性能.     

基于转矩控制的电控转子泵控制策略开发

提出了一种较为先进的控制策略,该控制策略以转矩为基础进行发动机喷油量和喷油定时的控制,使得整个控制有较好的延展性和整机匹配功能,同时匹配DE系列电控系统,进行了排放性能试验以及整机性能试验,试验结果达到了欧Ⅲ排放标准,且整车运行稳定。