新模型雙開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)同步控制方法

為降低轉(zhuǎn)矩脈動(dòng),提出四相開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制原理、步驟和實(shí)現(xiàn)方法。借鑒感應(yīng)電動(dòng)機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制思想,基于能量等效原則推導(dǎo)出四階磁鏈正交變化矩陣,指出采用坐標(biāo)分解法所得的磁鏈幅值是正交變換法所得幅值的1.4倍。針對(duì)正八邊形的電壓空間矢量,分析了磁鏈與電壓矢量間的影響關(guān)系,設(shè)計(jì)了開關(guān)矢量表。仿真和實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果表明,直接轉(zhuǎn)矩控制的轉(zhuǎn)矩穩(wěn)態(tài)誤差可控制在5%范圍內(nèi),部分解決了開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)大的問題。

開關(guān)磁阻調(diào)速電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)(srd)是70年代開始研制,80年代逐步發(fā)展起來的一種新穎機(jī)電一體化驅(qū)動(dòng)設(shè)備,其性能優(yōu)越,發(fā)展前景廣闊。本文以所開發(fā)的sr71-8/6(250w)樣機(jī)為基礎(chǔ),比較系統(tǒng)地研究了pwm調(diào)壓調(diào)速型開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)原理,對(duì)所開創(chuàng)的一種-7.5°～22.5°的相繞組導(dǎo)通控制模式進(jìn)行了詳細(xì)分析,并給出了相應(yīng)的仿真和實(shí)踐結(jié)果。

文章介紹了適用于工業(yè)運(yùn)輸設(shè)備的開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng),由于其具有起動(dòng)電流小,起動(dòng)轉(zhuǎn)矩大,運(yùn)行效率高的特點(diǎn),因此能夠解決工業(yè)運(yùn)輸設(shè)備中重載不能起動(dòng)和能耗較大的實(shí)際問題,并提出了設(shè)計(jì)方案,說明了運(yùn)行過程,指出了該系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)。

五相開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)(5-phaseswitchreluctancemotor,以下簡(jiǎn)稱五相srm)除了具備srm一貫的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作可靠、容錯(cuò)能力強(qiáng)和運(yùn)行效率高等特點(diǎn)外,相對(duì)于三相和四相srm來說其轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)更小,運(yùn)行更加平穩(wěn)。

介紹了開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)(srd)的各個(gè)組成部分和功率變換電路應(yīng)具備的條件,闡述了該系統(tǒng)的功率變換電路和系統(tǒng)控制結(jié)構(gòu)圖,給出了系統(tǒng)應(yīng)用的控制方式、位置檢測(cè)電路和電流檢測(cè)的方法。

介紹了三相開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)脈寬調(diào)制(pwm)控制系統(tǒng)及開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)(srm)的基本結(jié)構(gòu)與工作原理.針對(duì)自行開發(fā)的開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)進(jìn)行了控制,其控制系統(tǒng)全部采用集成電路硬件實(shí)現(xiàn).實(shí)際應(yīng)用表明,該控制系統(tǒng)正確可行,有較好的動(dòng)態(tài)性能和穩(wěn)態(tài)精度.

介紹開關(guān)磁阻電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)給壓力機(jī)性能帶來的變革,簡(jiǎn)述全數(shù)字系列(dt系列)開關(guān)磁阻調(diào)速系統(tǒng)在壓力機(jī)上應(yīng)用及其特性。并對(duì)其實(shí)際應(yīng)用時(shí)的打擊能量進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試,對(duì)dt系列開關(guān)磁阻調(diào)速系統(tǒng)的突出性能進(jìn)行了總結(jié)。

在分析了開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)閉環(huán)速度控制方案的基礎(chǔ)上,針對(duì)pid算法在開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)應(yīng)用中出現(xiàn)的問題,給出了相應(yīng)的解決方法,提出了非線性變速積分pid算法,并成功地解決了在低采樣周期時(shí)pid算法的積分飽和問題。

本文首先介紹了開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)的工作原理及常用控制方式,有電流斬波、脈寬調(diào)制方式和角度位置控制方式,其次介紹了開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的基本組成,其中對(duì)功率變換器、位置檢測(cè)器、電流檢測(cè)器、控制器的作用進(jìn)行了簡(jiǎn)單的闡述,最后介紹了開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的應(yīng)用。

開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)是一種新型的調(diào)整系統(tǒng),其性能指標(biāo)高于普通交流電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)及直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)。文章給出了開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu),并介紹了該系統(tǒng)在無極繩牽引車、電牽引采煤機(jī)、刮板輸送機(jī)中的應(yīng)用。

惡劣流通介質(zhì)工況下的y型截止閥密封面極易磨損,往往導(dǎo)致閥門工作性能嚴(yán)重下降,使用壽命很快縮短。本文提出一種采用有pid反饋控制的開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置,實(shí)現(xiàn)y型截止閥變速控制,使閥瓣在整個(gè)行程中的不同階段用不同的速度運(yùn)行,從而達(dá)到使閥瓣的密封面受到的磨損減小到最小的目的

dsp控制開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)是電動(dòng)機(jī)電力控制的一種重要形式,掌握了dsp控制開關(guān),就可以使用多種方法實(shí)現(xiàn)對(duì)電動(dòng)機(jī)的控制,有助于我們?cè)谏a(chǎn)和生活實(shí)踐中對(duì)于電動(dòng)機(jī)的操控,所以,筆者針對(duì)這一問題,進(jìn)行詳細(xì)闡述。

通過對(duì)開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)的特點(diǎn)總結(jié),結(jié)合了dsp微處理器控制,設(shè)計(jì)出dsp控制的開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng),并對(duì)該套系統(tǒng)在電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)中的實(shí)際應(yīng)用進(jìn)行分析。

本文以節(jié)約能源的迫切性為開頭,引出了交流異步電動(dòng)機(jī)節(jié)能的重要性,并對(duì)異步電動(dòng)機(jī)的損耗進(jìn)行了分析,進(jìn)而詳細(xì)介紹了國(guó)內(nèi)外節(jié)能的主要方法,特別重點(diǎn)介紹了降低定子電壓節(jié)能的方法,并論證了降壓節(jié)能在我國(guó)節(jié)能工作中的可行性。

基于magnet仿真環(huán)境,根據(jù)電機(jī)的結(jié)構(gòu)參數(shù),建立了三相6/4極開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)(switchreluctancemotor,srm)的系統(tǒng)仿真模型。通過仿真分析,得到了電機(jī)的磁場(chǎng)分布,靜態(tài)磁鏈特性以及穩(wěn)態(tài)運(yùn)行特性;并用實(shí)際研制電機(jī)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)仿真結(jié)果進(jìn)行了驗(yàn)證,仿真結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果接近,驗(yàn)證了有限元仿真分析結(jié)果的正確性。

在已知開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)磁化曲線的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)了一種基于歸一磁鏈/電流法的srm間接位置檢測(cè)方法。該方法是以各相的電壓、電流為輸入,積分得到磁鏈,對(duì)磁鏈歸一化,查找磁鏈歸一化后的二維表,得到相應(yīng)的位置角。該方法解決了傳統(tǒng)磁鏈/電流法依據(jù)原始磁化數(shù)據(jù)形成查找表且表格利用率低的問題,能夠較準(zhǔn)確地估算電機(jī)轉(zhuǎn)子位置。利用matlab提供的simulink系統(tǒng)環(huán)境對(duì)開關(guān)磁阻電機(jī)間接位置檢測(cè)方案建立仿真模型,仿真結(jié)果表明電機(jī)運(yùn)行在不同轉(zhuǎn)速下,該方法均能對(duì)轉(zhuǎn)子位置進(jìn)行估算且具有較高的精度和可靠性。

以四相8/6極、0.75kw開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)為研究對(duì)象,設(shè)計(jì)了一種調(diào)速性能優(yōu)良的開關(guān)肱阻電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)的無級(jí)平滑調(diào)速、快速動(dòng)態(tài)響應(yīng)、正反轉(zhuǎn)協(xié)調(diào)運(yùn)行、大力矩起動(dòng)和四象限運(yùn)行。

針對(duì)微型電動(dòng)汽車運(yùn)行工況和驅(qū)動(dòng)性能要求,設(shè)計(jì)了一種開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī),通過采用有限元對(duì)電機(jī)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了設(shè)計(jì)、分析和優(yōu)化,并構(gòu)建了基于開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)。在控制策略上采用雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng):速度環(huán)采用pi控制、電流環(huán)采用角位置控制與電流斬波控制相結(jié)合的方法,有效減小了電機(jī)的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)。理論建模仿真和樣機(jī)實(shí)驗(yàn)表明,該電機(jī)在低壓大電流的工作條件下,具有動(dòng)態(tài)性能好、起動(dòng)轉(zhuǎn)矩大等優(yōu)點(diǎn),能滿足微型電動(dòng)汽車頻繁起動(dòng)、加速、爬坡等動(dòng)力性能要求,在微型電動(dòng)汽車中具有潛在的應(yīng)用前景。

建立無槽式永磁直線同步電動(dòng)機(jī)物理模型和分層解析模型。在此基礎(chǔ)上,以矢量磁位作為求解變量得到勵(lì)磁磁場(chǎng)和電樞反應(yīng)磁場(chǎng)的二維解。以此分析不同電機(jī)的磁阻阻力和電磁推力隨位置變化。用有限元法驗(yàn)證解析結(jié)果,兩種方法所得結(jié)果吻合較好,表明該解析法行之有效。

開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)是由嵌入式微處理器、大規(guī)模數(shù)字模擬器件、電力電子功率器件及開關(guān)磁阻電機(jī)共同組成的新型調(diào)速系統(tǒng)。該調(diào)速系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作可靠、機(jī)械強(qiáng)度高、高效節(jié)能、調(diào)速精度高、啟動(dòng)電流小、可頻繁正反轉(zhuǎn)運(yùn)行等優(yōu)點(diǎn),可在寬廣的調(diào)速范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)高效率運(yùn)行。

通過考察目前我國(guó)礦井提升機(jī)控制系統(tǒng)的現(xiàn)狀,為了改善礦井提升機(jī)電控系統(tǒng)的控制性能,實(shí)現(xiàn)提升機(jī)運(yùn)行過程中的節(jié)能降耗,在分析開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)的性能和特點(diǎn)的基礎(chǔ)上,提出了在礦井提升機(jī)電氣控制領(lǐng)域中廣泛采用開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)來完成電氣調(diào)速的建議。闡述了新型的開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)原理和運(yùn)行特點(diǎn),提出了srd系統(tǒng)礦井提升方面應(yīng)用的優(yōu)越性和廣闊前景。

本文介紹了龍門刨床運(yùn)用開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)(srd)對(duì)原有的發(fā)動(dòng)機(jī)組進(jìn)行改造,同時(shí)結(jié)合可編程控制器(plc)對(duì)原有的電器控制系統(tǒng)進(jìn)行改造。經(jīng)過實(shí)際運(yùn)行證明,改造后的龍門刨床系統(tǒng)整體的穩(wěn)定性大大提高,節(jié)能效果明顯,故障率降低,提高了運(yùn)行控制精度以及工件的加工質(zhì)量。