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一种感应电机的解耦控制方法 被引量:141
1
作者 周志刚 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2003年第2期121-125,共5页
交流电机是一种机电能量转换的重要装置。它有极强的电磁耦合性。该文在交流电机转子磁场定向控制的基础上,根据控制原理的不变性原理提出了一种感应电机偏差解耦控制方法。给出了算法的推导过程。对所提方法的鲁棒性进行了分析。对解... 交流电机是一种机电能量转换的重要装置。它有极强的电磁耦合性。该文在交流电机转子磁场定向控制的基础上,根据控制原理的不变性原理提出了一种感应电机偏差解耦控制方法。给出了算法的推导过程。对所提方法的鲁棒性进行了分析。对解耦方式与矢量控制系统结构、影响解耦因素进行了探讨。计算机仿真对解耦效果进行了比较。物理实验对所提方法进行了验证。理论分析和实验结果表明所提方法具有良好的解耦控制方法。 展开更多
关键词 感应电要 解耦控制 交流电机 电磁耦合性 矢量控制
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采用自抗扰控制器的高性能异步电机调速系统 被引量:82
2
作者 冯光 黄立培 朱东起 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2001年第10期55-58,120,共5页
矢量控制技术已被广泛地应用于高性能异步电机调速系统中。然而 ,由于在实时控制中存在严重的外部干扰、参数变化和非线性不确定因素 ,基于精确电机参数的准确解耦很难实现 ,并且磁通和转矩的动态性能也受到严重的影响。为了提高调速系... 矢量控制技术已被广泛地应用于高性能异步电机调速系统中。然而 ,由于在实时控制中存在严重的外部干扰、参数变化和非线性不确定因素 ,基于精确电机参数的准确解耦很难实现 ,并且磁通和转矩的动态性能也受到严重的影响。为了提高调速系统的动态性能 ,该文提出了一种可以取代经典PID控制器用于异步电机调速的非线性自抗扰控制器。自抗绕控制器由三部分组成 :跟踪微分器、扩张状态观测器和非线性状态误差反馈控制律。利用扩张状态观测器 ,自抗绕控制器可以估计出系统状态变量及其广义导数 ,从而实现异步电机的精确解耦。此外 ,上述控制方案不需要精确电机参数就可以实现干扰补偿 ,这使得自抗绕控制器的设计能够独立于异步电机的精确数学模型。仿真和实验结果表明 ,相对于经典PID控制器 ,自抗绕控制器在较宽的调速范围内具有更好的动态性能以及对负载扰动、电机参数变化都具有更好的鲁棒性。 展开更多
关键词 异步电机 调速系统 自抗扰控制器 控制理论
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动态负荷建模中的负荷时变性研究 被引量:86
3
作者 石景海 贺仁睦 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2004年第4期85-90,共6页
负荷的时变性是指受人们生活习惯等因素的影响负荷特性随时间变化的性质。该文将负荷时变性分解为负荷组成成分的时变性和负荷幅值大小的时变性分别进行研究,以降低问题的复杂程度,并探讨了实施的方法。提出了基于改进综合负荷模型结构... 负荷的时变性是指受人们生活习惯等因素的影响负荷特性随时间变化的性质。该文将负荷时变性分解为负荷组成成分的时变性和负荷幅值大小的时变性分别进行研究,以降低问题的复杂程度,并探讨了实施的方法。提出了基于改进综合负荷模型结构及分组算法和多曲线拟合参数辨识的建模方法。该文根据负荷的时变规律,在不同时间选择不同的负荷模型参数来表征负荷,从而提高了负荷模型的精度,并以在实际工程中的一个应用实例说明了该方法的有效性。 展开更多
关键词 电力系统 动态负荷 建模 负荷时变性 参数辨识
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异步电动机的状态监测与故障诊断技术综述 被引量:83
4
作者 刘振兴 张哲 尹项根 《武汉科技大学学报》 CAS 2001年第3期285-289,共5页
状态监测与故障诊断是设备状态维修的基础。对异步电动机主要常见故障的成因和表现特征进行分析和总结 ,对相关的主要在线监测与诊断方法进行评述。
关键词 异步电动机 状态监测 故障诊断 信号处理 参数辨识
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感应电机全域三维瞬态温度场分析 被引量:98
5
作者 邰永 刘赵淼 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第30期114-120,共7页
建立感应电机瞬态温度场三维有限元模型,通过采用气隙等效导热系数这一概念解决了定转子之间的热交换问题。考虑在进行热源损耗计算时温升对定转子电阻阻值的影响,以及定转子端部对电机轴向温度分布的影响,计算电机在额定负载情况下的... 建立感应电机瞬态温度场三维有限元模型,通过采用气隙等效导热系数这一概念解决了定转子之间的热交换问题。考虑在进行热源损耗计算时温升对定转子电阻阻值的影响,以及定转子端部对电机轴向温度分布的影响,计算电机在额定负载情况下的瞬态三维温度场变化,也对电机不同负载运行时的温度场以及影响温度场分布的相关因素进行了计算和分析。计算结果表明,定转子温度在开始阶段迅速升高,随后温升幅度逐渐减小直至达到稳定状态。整个过程中,转子导条温度始终高于定子绕组温度,温度最高点出现在转子导条的轴向中心附近,转子铁心的轴向温差要大于定子铁心,而定子铁心的径向温差要大于转子铁心。气隙温度随厚度的增加呈线性减小,气隙的隔热效果明显,使得定转子区域的温度差异明显;电机整体的温度随负载的增大而升高,但并不呈线性增长的关系;散热翅越高,电机整体温度越低,但温度下降趋势随着散热翅的增高逐渐趋缓;用铸铜来代替铸铝作为转子导条及端环可以有效降低转子区域的温度。 展开更多
关键词 感应电机 温度场 三维 瞬态 有限元
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感应电机空间矢量PWM控制逆变器死区效应补偿 被引量:93
6
作者 王高林 于泳 +1 位作者 杨荣峰 徐殿国 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第15期79-83,共5页
针对感应电机矢量控制系统,提出了一种可以同时补偿死区误差电压并消除零电流钳位现象的死区补偿方法。在分析影响死区效应的因素以及等效死区时间表达式的基础上,采用平均死区时间补偿法,在两相静止轴系中对等效死区时间产生的误差电... 针对感应电机矢量控制系统,提出了一种可以同时补偿死区误差电压并消除零电流钳位现象的死区补偿方法。在分析影响死区效应的因素以及等效死区时间表达式的基础上,采用平均死区时间补偿法,在两相静止轴系中对等效死区时间产生的误差电压进行了补偿。为了提高电流极性检测的准确性,利用旋转轴系中的励磁电流和转矩电流分量经过坐标反变换,判断电流在两相静止轴系所处的扇区来决定需要施加的补偿电压。另外,为了改善输出电流波形的质量,将一种零电流钳位效应消除方法结合到上述补偿方法中。通过TMS320F2812DSP芯片实现补偿算法,并在11kW感应电机矢量控制系统中验证了死区补偿算法的有效性。 展开更多
关键词 感应电机 空间矢量脉宽调制 死区效应 零电流 钳位 补偿
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电力系统数字仿真负荷模型中配电网络及无功补偿与感应电动机的模拟 被引量:75
7
作者 汤涌 侯俊贤 刘文焯 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第3期8-12,共5页
提出了电力系统负荷模型中统一模拟配电网网络、无功补偿和感应电动机的模型,该模型可以简化电力系统仿真中配电网络的模拟,提高了配电网络中感应电动机模型的精度;同时提出了一种确定配电网络无功补偿容量的简便算法。所提出的模型和... 提出了电力系统负荷模型中统一模拟配电网网络、无功补偿和感应电动机的模型,该模型可以简化电力系统仿真中配电网络的模拟,提高了配电网络中感应电动机模型的精度;同时提出了一种确定配电网络无功补偿容量的简便算法。所提出的模型和算法已在PSD电力系统分析软件工具(PSD Power Tools)中的中国版BPA暂态稳定程序和电力系统全过程动态仿真程序中实现,该程序可根据配电网络的综合阻抗和指定的电动机机端电压与系统母线电压的比值系数,自动求得无功补偿量和无功补偿电抗值。模型和算法可以提高电力系统仿真中计及配电网络和无功补偿的感应电动机模型的精度。并得到了验证。 展开更多
关键词 配电网络 感应电动机 无功补偿容量 电力系统仿真 负荷模型 母线电压 暂态稳定 算法 程序 模拟
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感应电机转子绕组故障仿真与实验研究 被引量:83
8
作者 马宏忠 胡虔生 +1 位作者 黄允凯 王惠庆 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2003年第4期107-112,共6页
从仿真计算与实验两方面对感应电机转子绕组故障进行研究。首先分析断条数量对电机的影响:讨论了转子断条故障后转子各导条电流以及各段端环电流分布及变化情况,转子断条数量与定子电流中转子绕组故障特征量的关系。转子断条位置对电机... 从仿真计算与实验两方面对感应电机转子绕组故障进行研究。首先分析断条数量对电机的影响:讨论了转子断条故障后转子各导条电流以及各段端环电流分布及变化情况,转子断条数量与定子电流中转子绕组故障特征量的关系。转子断条位置对电机影响很大,过去没有引起人们的重视,该文对此进行深入研究,分析电机转子断条位置与故障特征量之间的关系,转子断条位置与转子导条电流、转子端环电流之间的关系,并总结出其规律,指出哪些位置导条进一步断裂的可能性较大。该文还揭示了过去人们试图把故障特征量的大小作为电机转子断条根数多少的判据的局限性,提出了把断条引起电机的不对称性作为电机转子绕组故障程度判据的新的理论。 展开更多
关键词 感应电机 转子绕组 故障 仿真 实验
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基于直接反馈线性化的异步电动机非线性控制 被引量:72
9
作者 张春朋 林飞 +1 位作者 宋文超 焦连伟 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2003年第2期99-102,107,共5页
异步电动机是一个存在复杂耦合的非线性系统。该文应用直接反馈线性化理论,通过对输出方程的简单求导,得到所需的坐标变换和非线性状态反馈,实现了异步电动机系统的输入输出线性化。对于反馈线性化中重要的零动态问题进行了详细研究,保... 异步电动机是一个存在复杂耦合的非线性系统。该文应用直接反馈线性化理论,通过对输出方程的简单求导,得到所需的坐标变换和非线性状态反馈,实现了异步电动机系统的输入输出线性化。对于反馈线性化中重要的零动态问题进行了详细研究,保证了控制系统的稳定性。同时,系统分解成转速和磁链两个独立的最简线性子系统,实现了二者的动态完全解耦。仿真结果表明该文提出的方法具有优良的控制性能。 展开更多
关键词 直接反馈线性化 异步电动机 非线性控制 矢量控制
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基于MATLAB/SIMULINK的交流电机调速系统建模与仿真 被引量:56
10
作者 贾建强 韩如成 左龙 《电机与控制学报》 EI CSCD 2000年第2期91-93,共3页
根据直接转矩控制原理,利用 MATLAB/SIMULINK软件构造了一个交流电机调速系统,该系统能够很好地模拟真实系统,实现高效的调速系统设计。仿真结果证明了该方法的有效性。
关键词 交流电机 仿真 MATLAB/SIMULINK 调速系统
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综合负荷特性的分类综合方法及其应用 被引量:60
11
作者 鞠平 金艳 +1 位作者 吴峰 程颖 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2004年第1期64-68,共5页
针对当前负荷建模研究和工程应用中存在的问题,研究了动态负荷特性分类和综合的问题。分析了感应电动机综合负荷模型参数灵敏度,提出了基于模糊c均值聚类的负荷特性分类方法,其中提出了多种特征量,采用直接综合和加权平均综合两种综合... 针对当前负荷建模研究和工程应用中存在的问题,研究了动态负荷特性分类和综合的问题。分析了感应电动机综合负荷模型参数灵敏度,提出了基于模糊c均值聚类的负荷特性分类方法,其中提出了多种特征量,采用直接综合和加权平均综合两种综合方法对分类结果进行综合建模。现场实测数据建模实例证明了方法的有效性。 展开更多
关键词 电力系统 负荷特性 综合方法 综合建模 运行状态
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死区对电压型逆变器输出误差的影响及其补偿 被引量:77
12
作者 刘军锋 李叶松 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第5期117-122,共6页
针对电压型逆变器的死区效应,分析了死区对逆变器输出电压谐波和电流的影响,提出一种基于功率导通时间实时检测的死区补偿和电机相电压检测方法。为避免电流过零点的直接检测或间接预估,设计硬件电路直接检测功率管的导通时间,得到逆变... 针对电压型逆变器的死区效应,分析了死区对逆变器输出电压谐波和电流的影响,提出一种基于功率导通时间实时检测的死区补偿和电机相电压检测方法。为避免电流过零点的直接检测或间接预估,设计硬件电路直接检测功率管的导通时间,得到逆变器的实际死区时间,并在软件中进行补偿,同时得到电机实际的相电压。采用该方法得到的死区时间反映了开关器件导通和关断时间受结温和导通电流影响的特性,最后对上述方法进行了实验验证。 展开更多
关键词 死区补偿 死区时间检测 感应电机 相电压检测
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变频调速异步电动机效率优化控制的研究进展 被引量:70
13
作者 崔纳新 张承慧 杜春水 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2004年第5期36-42,共7页
异步电动机运行于额定工作点附近时效率较高,轻载运行时其效率会明显下降。优化变频调速异步电动机的效率对于节约能源、系统自身冷却和控制环境污染具有重要意义。总结近年来变频调速异步电动机效率优化控制策略的研究现状,包括基于模... 异步电动机运行于额定工作点附近时效率较高,轻载运行时其效率会明显下降。优化变频调速异步电动机的效率对于节约能源、系统自身冷却和控制环境污染具有重要意义。总结近年来变频调速异步电动机效率优化控制策略的研究现状,包括基于模型的最优励磁控制、最小输入功率在线搜索法和最小定子电流控制等,分析了各种效率优化控制策略的性能和优缺点,指出变频调速异步电机效率优化研究的发展方向,并给出考虑电机动态响应的效率优化控制研究结果。 展开更多
关键词 变频调速 效率优化控制 异步电动机 节能技术
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基于递归模糊神经网络的感应电机无速度传感器矢量控制 被引量:53
14
作者 王耀南 王辉 +1 位作者 邱四海 黄守道 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2004年第5期84-89,共6页
该文提出了一种控制性能较好的递归模糊神经网络(RFNN)无速度传感器感应电机矢量控制方法,该方法使用模型参考自适应方法辨识转子磁场位置和转速,采用递归模糊神经网络控制器作为转矩控制器来近似系统最优控制器输出。仿真实验表明,当... 该文提出了一种控制性能较好的递归模糊神经网络(RFNN)无速度传感器感应电机矢量控制方法,该方法使用模型参考自适应方法辨识转子磁场位置和转速,采用递归模糊神经网络控制器作为转矩控制器来近似系统最优控制器输出。仿真实验表明,当系统参数动态变化或受到外部不确定性因素的影响时,利用神经网络来在线动态的调整网络的隶属函数参数以及神经网络递归权值,使系统仍将具有很好的动静态性能。 展开更多
关键词 感应电机 无速度传感器 矢量控制 递归模糊神经网络 隶属函数 最优控制器
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异步电机无速度传感器模型预测控制 被引量:69
15
作者 张永昌 杨海涛 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第15期2422-2429,共8页
模型预测控制(model predictive control,MPC)是近年来在交流电机控制领域得到广泛关注的一种优化控制方法。对于两电平逆变器驱动的异步电机系统,传统MPC需要对定子磁链和定子电流进行7次预测得到使目标函数最小的最佳电压矢量,计算量... 模型预测控制(model predictive control,MPC)是近年来在交流电机控制领域得到广泛关注的一种优化控制方法。对于两电平逆变器驱动的异步电机系统,传统MPC需要对定子磁链和定子电流进行7次预测得到使目标函数最小的最佳电压矢量,计算量较大,不利于在线实施。通过解析推导定子电流和定子磁链之间的关系,该文提出一种改进的MPC,只需对定子磁链进行预测,省却了计算相对复杂的定子电流预测,使算法复杂性和计算量得到显著降低。另外在MPC的基础上,为了提高系统的可靠性和降低硬件成本,采用速度自适应全阶观测器实现了无速度传感器运行。文中考虑了数字控制延迟对MPC的影响,并提出了补偿方法,采用预励磁的方法获得较大的启动转矩并减小启动电流。最后在两电平逆变器异步电机平台上进行仿真和实验,结果表明,该文提出的无速度传感器模型预测控制,在较宽的速度范围内都具有良好的动静态性能。 展开更多
关键词 异步电机 模型预测控制 无速度传感器 全阶观测器
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电机故障特征值的倍频小波分析 被引量:52
16
作者 曹志彤 何国光 +1 位作者 陈宏平 E.Ritchie 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2003年第7期112-116,共5页
该文对异步电动机在鼠笼转子发生不同断条故障情况下的定子电流分别进行了实验测量;并对测量电流进行倍频小波分析,利用小波系数,在各个频段上进行小波信号重构;通过计算各个频段的信号能量特征值,诊断电机故障。这样,既可以从低频频段... 该文对异步电动机在鼠笼转子发生不同断条故障情况下的定子电流分别进行了实验测量;并对测量电流进行倍频小波分析,利用小波系数,在各个频段上进行小波信号重构;通过计算各个频段的信号能量特征值,诊断电机故障。这样,既可以从低频频段来诊断异步电动机鼠笼转子断条故障,也可以从某些高频频段来识别故障是否发生,从该文的实验诊断表明,倍频小波分析方法取得了较好的效果。 展开更多
关键词 电机 故障特征值 倍频小波分析 异步电机 鼠笼转子
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基于DSP的无速度传感器异步电机矢量控制系统 被引量:26
17
作者 邱阿瑞 尹雁 +1 位作者 王光辉 李永东 《清华大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第3期21-24,共4页
为提高异步电机控制系统的可靠性和适应性 ,提出了一种基于 DSP(TMS32 0 C32 )的无速度传感器异步电机矢量控制系统 ,介绍了异步电机矢量控制的基本方程式 ,并根据这些基本方程式分别建立了改进的电压型转子磁链的估算模型和 PI自适应... 为提高异步电机控制系统的可靠性和适应性 ,提出了一种基于 DSP(TMS32 0 C32 )的无速度传感器异步电机矢量控制系统 ,介绍了异步电机矢量控制的基本方程式 ,并根据这些基本方程式分别建立了改进的电压型转子磁链的估算模型和 PI自适应速度估计算法 ,并给出了部分仿真结果。系统的实验结果表明 ,这种基于 展开更多
关键词 无速度传感器 转子磁场定向 矢量控制 异步电机 DSP 转子磁链 可靠性 适应性 传动系统
原文传递
基于基波电压幅值线性输出控制的SVPWM过调制新算法 被引量:57
18
作者 张立伟 刘钧 +2 位作者 温旭辉 陈桂兰 华旸 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第19期12-18,共7页
传统的空间矢量脉宽调制(SVPWM)过调制控制需要预先存储大量的数据,系统存储量庞大,但控制精度却不理想。该文提出了一种新颖的基于基波电压幅值线性输出控制的SVPWM过调制算法,该算法不需要存储数据,能够使逆变器平滑的从线性调制工作... 传统的空间矢量脉宽调制(SVPWM)过调制控制需要预先存储大量的数据,系统存储量庞大,但控制精度却不理想。该文提出了一种新颖的基于基波电压幅值线性输出控制的SVPWM过调制算法,该算法不需要存储数据,能够使逆变器平滑的从线性调制工作状态过渡到六阶梯波工作状态,非常适合数字化应用。文中分析了应用该算法以后, 逆变器输出电压的谐波畸变(THD)情况,以及主要谐波成分百分含量的变化情况,并和其它控制算法进行了技术指标对比。分析及相关实验证明,该算法具有输出基波电压增益线形、谐波电压含量低以及实现简单的优点,非常适合异步电机实际应用。 展开更多
关键词 电压型逆变器 异步电机 过调制 空间矢量脉宽调制
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提取感应电动机转子故障特征的新方法 被引量:36
19
作者 邱阿瑞 《清华大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 1997年第1期35-37,共3页
感应电动机拖动机械负载运行时,如果机械负荷波动较大,通过测取电动机定子电流直接作频谱分析,难于得到正确的结果。作者分析了该种工况下电动机定子电流信号的特点,提出了一种提取电动机转子故障特征的新方法。此法通过对电动机定... 感应电动机拖动机械负载运行时,如果机械负荷波动较大,通过测取电动机定子电流直接作频谱分析,难于得到正确的结果。作者分析了该种工况下电动机定子电流信号的特点,提出了一种提取电动机转子故障特征的新方法。此法通过对电动机定子电流信号作Hilbert变换解调处理,以调制信号的频谱中是否存在2sf1频率的故障特征分量,来诊断转子有无断条故障。实测结果表明,这种方法是有效的,尤其适用于这种负荷波动较大的电动机转子故障的诊断。 展开更多
关键词 故障诊断 感应电动机 转子 鼠笼转子
原文传递
笼型异步电动机转子断条故障检测新方法 被引量:50
20
作者 许伯强 李和明 +1 位作者 孙丽玲 王永宁 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2004年第5期115-119,共5页
计及实际电机本身所固有的非对称、气隙偏心、转子不对中及其它因素,进行高灵敏度、高可靠性的笼型异步电动机转子断条故障检测,是一个亟待解决并颇具工程意义的研究课题,该文即以此作为研究重心。首先完成了笼型异步电动机转子断条故... 计及实际电机本身所固有的非对称、气隙偏心、转子不对中及其它因素,进行高灵敏度、高可靠性的笼型异步电动机转子断条故障检测,是一个亟待解决并颇具工程意义的研究课题,该文即以此作为研究重心。首先完成了笼型异步电动机转子断条故障数字仿真与物理实验。通过分析仿真与实验结果,总结出在转子断条故障检测实践中保证其灵敏度与可靠性的原则及方法。在此基础上,首次将连续细化傅里叶变换、自适应滤波、转子齿槽谐波转差率估计、检测阈值自整定技术有机结合,形成了笼型异步电动机转子断条故障检测新方法。实验结果表明,该方法是切实可行的。 展开更多
关键词 笼型异步电动机 转子 断条 故障检测 数字仿真 灵敏度 可靠性
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