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面向异步电机模型预测直接转矩控制的自适应谐波消除方法 被引量:1
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作者 韩硕 张勇军 +2 位作者 肖雄 刘辰伟 郭强 《电工技术学报》 北大核心 2025年第4期1078-1089,共12页
异步电机变频驱动系统在运行过程中会产生大量谐波,引发电机转矩脉动、损耗加重等问题,给电机性能及效率带来直接影响,因此有针对性地控制或消除驱动系统的谐波具有重要的研究意义。该文创新性地提出一种带有自适应谐波消除策略的模型... 异步电机变频驱动系统在运行过程中会产生大量谐波,引发电机转矩脉动、损耗加重等问题,给电机性能及效率带来直接影响,因此有针对性地控制或消除驱动系统的谐波具有重要的研究意义。该文创新性地提出一种带有自适应谐波消除策略的模型预测直接转矩控制(AHE-MPDTC)方法,首次将自适应谐波消除策略引入到模型预测直接转矩控制中,通过调整自适应滤波器的权重,从目标函数得到的主输入信号中消除不期望出现的频率分量,从而获得较为理想的变换器输入参考电压。测试结果表明,所提出的方法在保证系统响应速度的基础上,可以有效消除由于变换器引起的5~25次谐波,从而提升异步电机调速系统的稳定性。 展开更多
关键词 异步电机 变频驱动 模型预测控制 自适应谐波消除
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基于滑模控制的交流传动机车牵引电机直接转矩控制
2
作者 徐海华 王利锋 +3 位作者 吴艳芳 何晶昌 周军 刘鑫 《中国工程机械学报》 北大核心 2025年第3期421-425,共5页
针对现有交流传动机车异步牵引电机采用滞环比较控制法的直接转矩控制系统存在输出转矩脉动大及电流谐波含量多等不足,提出了一种基于滑模控制的异步电机直接转矩控制方法。引入指数趋近律滑模算法,设计了滑模磁链与转矩控制器,并利用Ly... 针对现有交流传动机车异步牵引电机采用滞环比较控制法的直接转矩控制系统存在输出转矩脉动大及电流谐波含量多等不足,提出了一种基于滑模控制的异步电机直接转矩控制方法。引入指数趋近律滑模算法,设计了滑模磁链与转矩控制器,并利用Lyapunov函数验证其稳定性,结合空间矢量脉宽调制(SVPWM)技术构建出改进的异步电机直接转矩控制结构。最后,利用Matlab/Simulink进行仿真对比分析,结果显示,相较于滞环比较控制法,滑模控制法的直接转矩控制系统有效抑制了异步电机输出转矩脉动,较好地改善了电流谐波。 展开更多
关键词 交流传动机车 异步电机 滞环比较 滑模控制
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考虑用电和馈电模式的变流器电驱系统建模与稳定性分析 被引量:1
3
作者 王凯 吕敬 +1 位作者 林鸿飞 柴炜 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2024年第1期203-208,共6页
由大量异步电机驱动设备构成的电力电子化交流配用电系统存在严重的次/超同步振荡问题。电驱系统正常工作时具有用电和馈电2种运行模式,现场振荡现象表明不同的运行模式对系统的稳定性影响也不同。建立了含机侧系统的电驱系统详细阻抗模... 由大量异步电机驱动设备构成的电力电子化交流配用电系统存在严重的次/超同步振荡问题。电驱系统正常工作时具有用电和馈电2种运行模式,现场振荡现象表明不同的运行模式对系统的稳定性影响也不同。建立了含机侧系统的电驱系统详细阻抗模型,利用阻抗分析法揭示了电驱系统接入电网的次/超同步振荡机理,分析了运行模式、电网强度、控制参数、交流电压幅值等因素对系统次/超同步稳定性的影响,并基于相位裕度灵敏度明确了主导影响因素。基于实际系统数据,搭建了时域仿真模型,仿真复现了振荡现象,并验证了理论分析的正确性。 展开更多
关键词 异步电机驱动系统 次/超同步振荡 用电 馈电 相位裕度灵敏度
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新能源汽车驱动电机故障诊断与分析 被引量:7
4
作者 袁国伦 《农机使用与维修》 2024年第10期85-89,共5页
新能源汽车具有低排放、低能耗、环保节能等特点,是推动汽车产业向清洁、高效方向发展的重要途径之一。驱动电机作为新能源汽车的核心动力系统,其性能和稳定性对整车性能至关重要。由于特殊的工作环境和复杂的系统结构,驱动电机故障的... 新能源汽车具有低排放、低能耗、环保节能等特点,是推动汽车产业向清洁、高效方向发展的重要途径之一。驱动电机作为新能源汽车的核心动力系统,其性能和稳定性对整车性能至关重要。由于特殊的工作环境和复杂的系统结构,驱动电机故障的诊断与分析成为新能源汽车维修中的关键问题。该文基于新能源汽车驱动电机故障评定指标,系统阐述了永磁同步电机和直流电机结构组成、故障类型及诊断方法。旨在为新能源汽车驱动电机故障诊断与维修提供参考与借鉴,促进新能源汽车技术的进一步发展与应用。 展开更多
关键词 新能源汽车 驱动电机 笼型转子 异步电动机 动力系统
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基于滑模理论的轧机异步电机模型预测电流控制 被引量:1
5
作者 方毅芳 吴达远 +2 位作者 刘涛 杨盼盼 李文博 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第11期3382-3390,共9页
小型热连轧机异步传动电机具有生产效率高、操作简单等特点,但由于其经常处于高温、高压、粉尘等恶劣的工作环境中,对控制器的抗干扰性要求较高。针对小型热连轧机异步传动电机,结合滑模控制理论和模型预测控制,运用自适应滑模控制器(AS... 小型热连轧机异步传动电机具有生产效率高、操作简单等特点,但由于其经常处于高温、高压、粉尘等恶劣的工作环境中,对控制器的抗干扰性要求较高。针对小型热连轧机异步传动电机,结合滑模控制理论和模型预测控制,运用自适应滑模控制器(ASMC)作为转速外环控制器,且运用全阶滑模磁链观测器(SMRFO)观测并计算转子磁链,设计控制系统。仿真结果表明:该系统能够有效地控制小型热连轧机异步传动电机,相较于传统的模型预测电流控制系统,其响应速度和精度得到显著提升;当电机负载转矩突变时,该系统能够快速重新追踪给定速度,进一步提升抗干扰能力。 展开更多
关键词 小型热连轧机异步传动电机 自适应滑模控制 滑模转子磁链观测器 电流预测 模型预测电流控制 负载转矩突变
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交流电机端口特性的数字化实现方法 被引量:12
6
作者 宋鹏先 李耀华 +1 位作者 王平 苏朝阳 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第14期184-192,共9页
针对电机驱动器的性能测试和考核需求,提出了一种可模拟交流电机端口特性的电力电子负载模拟系统,取代了传统交流传动平台对各类电机供电电源进行测试。本文首先分别建立异步电机和同步电机的动态数学模型,采用Adams数值法,获得电机实... 针对电机驱动器的性能测试和考核需求,提出了一种可模拟交流电机端口特性的电力电子负载模拟系统,取代了传统交流传动平台对各类电机供电电源进行测试。本文首先分别建立异步电机和同步电机的动态数学模型,采用Adams数值法,获得电机实际接入时的电流状态。鉴于电机动态变化时,其电流波形存在非重复性的暂态过渡分量,故采用PI控制器控制功率变换器的输入电流准确跟踪指令电流,使变换器具有与实际电机相同的端口特性。对异步电机的空载启动,突加负载以及同步电机的闭环启动等典型工况进行了模拟,仿真和实验结果表明,该负载模拟系统能够灵活高效的模拟交流电机的端口特性,验证了本方案的有效性。 展开更多
关键词 电机驱动器 电力电子负载 异步电机 同步电机 PI控制器 电机模拟器
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异步牵引电机谐波转矩对机车动力学的影响 被引量:17
7
作者 赵怀耘 刘建新 翟婉明 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第2期269-273,共5页
基于对机车异步牵引电机谐波转矩的分析,导出了谐波转矩的计算公式,建立了机车动力学计算模型,并对机车直线和曲线运行时的动力学参数进行了计算.计算结果表明,异步牵引电机谐波转矩对驱动装置的动力学性能和机车的纵向动力学性能影响... 基于对机车异步牵引电机谐波转矩的分析,导出了谐波转矩的计算公式,建立了机车动力学计算模型,并对机车直线和曲线运行时的动力学参数进行了计算.计算结果表明,异步牵引电机谐波转矩对驱动装置的动力学性能和机车的纵向动力学性能影响较明显,而对机车整体动力学性能的影响较小. 展开更多
关键词 机车 驱动装置 牵引异步电机 谐波转矩 动力响应
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基于Hopfield神经网络的线性系统参数辨识方案及在鼠笼式电机传动系统参数辨识中的应用研究 被引量:14
8
作者 汪镭 周国兴 吴启迪 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2001年第1期9-11,17,共4页
将基于Hopfield神经网络的线性系统参数辨识方案[1,2 ] 作了扩展 ,得出了在辨识神经网络输入为经传感器检测延迟的系统状态变量的情况下 ,其辨识输出趋于正确的充分条件。通过在鼠笼式电机传动系统参数辨识中应用的仿真结果 ,验证了该... 将基于Hopfield神经网络的线性系统参数辨识方案[1,2 ] 作了扩展 ,得出了在辨识神经网络输入为经传感器检测延迟的系统状态变量的情况下 ,其辨识输出趋于正确的充分条件。通过在鼠笼式电机传动系统参数辨识中应用的仿真结果 ,验证了该辨识方案的正确性。 展开更多
关键词 HOPFIELD神经网络 参数辨识 鼠笼式电机传动系统
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异步驱动电机流体流动特性数值研究 被引量:20
9
作者 丁树业 王海涛 +1 位作者 邓艳秋 崔广慧 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第4期1127-1133,共7页
为研究异步驱动电机内外流体流动特性,该文以一台55k W异步驱动电机为例,基于计算流体力学(computational fluid dynamics,CFD)及数值传热学(numerical heat transfer,NHT)基本原理,根据电机冷却结构,建立外部包裹空气域的电机三维流固... 为研究异步驱动电机内外流体流动特性,该文以一台55k W异步驱动电机为例,基于计算流体力学(computational fluid dynamics,CFD)及数值传热学(numerical heat transfer,NHT)基本原理,根据电机冷却结构,建立外部包裹空气域的电机三维流固耦合求解域模型,在基本假设的基础上,施加边界条件,采用有限体积法对电机温度场及流体场进行数值计算,通过与实验数据对比分析,验证了计算方法的正确性和计算结果的准确性。最后,对电机内部流体流速、电机机壳及端部离心式风扇部分流体运动迹线等流变特性进行分析,揭示了中小型异步驱动电机冷却介质流动特性。 展开更多
关键词 异步驱动电机 三维流体场 流固耦合 有限体积法
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电池组直接供电对电动汽车驱动性能的影响 被引量:8
10
作者 刘平 刘和平 +1 位作者 郭强 付强 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第11期27-32,共6页
为了给电动汽车驱动系统的参数匹配和电机控制器的技术改进提供理论依据,通过分析动力电池组直接供电的电机驱动系统特性,研究其对电动汽车整车性能的影响。依据动力电池的简化等效模型,从负载角度分析讨论了电池的放电特性;并以由奥拓... 为了给电动汽车驱动系统的参数匹配和电机控制器的技术改进提供理论依据,通过分析动力电池组直接供电的电机驱动系统特性,研究其对电动汽车整车性能的影响。依据动力电池的简化等效模型,从负载角度分析讨论了电池的放电特性;并以由奥拓车改装成的纯电动汽车运行工况为例,研究得到48 V电池组放电特性的仿真与实测结果。结合异步电机机械特性和驱动系统特性实例分析,深入讨论了电池组直接供电的驱动系统对整车性能的影响。研究结果表明,由于电动汽车运行工况复杂多变,电池组直接供电存在控制器电压波动频繁、系统大功率需求时电压跌落与供电能力不足等问题,致使电机驱动系统的最大转矩输出与效率的恶化,以及整车最高车速、爬坡及加速能力的降低。 展开更多
关键词 电动汽车 异步电机 机械特性 电池放电特性 动力性能 电压波动
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无速度传感器控制技术及其在大功率牵引传动中的应用研究 被引量:18
11
作者 丁荣军 桂卫华 《铁道学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第1期75-81,共7页
首先介绍在大功率电力牵引交流传动中,速度传感器在实际应用中存在故障率高的问题,总结了采用无速度传感器控制带来的诸多优点,接着分析了目前国外无速度传感器技术研究及其在轨道牵引传动中应用的现状,总结了异步电机转速在线估计的常... 首先介绍在大功率电力牵引交流传动中,速度传感器在实际应用中存在故障率高的问题,总结了采用无速度传感器控制带来的诸多优点,接着分析了目前国外无速度传感器技术研究及其在轨道牵引传动中应用的现状,总结了异步电机转速在线估计的常用方法,分析了各种方法的优缺点和应用前景。针对无速度传感器技术在轨道牵引传动中应用的主要难点——电动机带速度重投、零频附近稳定运行等进行分析,介绍了目前国外解决这几个难点的技术方案,总结了进一步提高转速估计精度的方法,预测了无速度传感器技术在轨道牵引传动中应用的前景。 展开更多
关键词 异步电机 电力牵引 无速度传感器 速度估计
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基于磁链控制的异步电机V/F控制系统直流预励磁起动方法 被引量:8
12
作者 胡斯登 赵争鸣 +1 位作者 袁立强 王雪松 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第7期118-123,共6页
结合常规的直流预励磁方法提出了一种适用于变频器-异步电机VVVF控制系统的起动方法,以解决中大容量通用变频调速系统起动电流过大的问题。该方法的本质是电机磁链控制,以直流预励磁建立的磁链为初始状态,然后在起动过程中根据定子电流... 结合常规的直流预励磁方法提出了一种适用于变频器-异步电机VVVF控制系统的起动方法,以解决中大容量通用变频调速系统起动电流过大的问题。该方法的本质是电机磁链控制,以直流预励磁建立的磁链为初始状态,然后在起动过程中根据定子电流的无功分量反馈值修正输出电压,维持稳定的圆形旋转磁链。这种方法解决了常规直流预励磁方法有效作用时间短的问题,能提高电流对称性与转矩的稳定性,对整个起动过程中尖峰电流抑制效果明显,且实验效果在380V/315kW异步电机上得到验证。 展开更多
关键词 直流预励磁 磁链控制 变频调速 异步电机 恒压频比 起动
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直驱螺杆泵用永磁低速伺服系统三维温度场研究 被引量:4
13
作者 李勇 姜新通 +3 位作者 赵伟 徐永向 刘彦彬 陆永平 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第6期57-61,共5页
针对异步电机驱动的传统螺杆泵采油效率较低的问题,设计了直驱式螺杆泵永磁低速伺服系统。由于速度较低,温升问题是这类电机的关键研究问题之一,为了更好地分析该永磁交流伺服电机的温度场分布情况,应用三维有限元法进行计算。同时根据... 针对异步电机驱动的传统螺杆泵采油效率较低的问题,设计了直驱式螺杆泵永磁低速伺服系统。由于速度较低,温升问题是这类电机的关键研究问题之一,为了更好地分析该永磁交流伺服电机的温度场分布情况,应用三维有限元法进行计算。同时根据电机的轴向对称结构采用简化模型,缩小了求解区域范围,减少了三维场分析的计算量。最后对样机进行了负载情况下的实验测试,计算结果与实测结果是一致的,说明该模型能够满足对该类永磁低速力矩电机暂态温度场仿真计算的要求。该研究成果对这类电机在不同转速时采用何种冷却方式具有一定的参考价值。 展开更多
关键词 螺杆泵 直驱 永磁同步电动机 温度场 仿真
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基于交流异步电机驱动磨床进给位移的自学习控制 被引量:8
14
作者 刘贵杰 巩亚东 王宛山 《东北大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第3期268-270,共3页
提出了一种利用PC机对普通磨床进行数控改造的方案 ,并设计了基于PC的控制系统 ,该系统利用PC机控制交流异步电机实现对普通磨床进给机构进给量的控制 ,并且采用自学习控制原理和变速度、变加速度位移指令生成方法 ,因此可使磨削加工实... 提出了一种利用PC机对普通磨床进行数控改造的方案 ,并设计了基于PC的控制系统 ,该系统利用PC机控制交流异步电机实现对普通磨床进给机构进给量的控制 ,并且采用自学习控制原理和变速度、变加速度位移指令生成方法 ,因此可使磨削加工实现快速进给 ,慢速切入 ,从而减小了目标点处惯性对加工精度的影响· 该系统可实现一般精度要求零件的自动磨削加工· 展开更多
关键词 磨床 交流异步电机驱动 自学习控制 PC数控系统 进给位移
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双电机异步驱动的三端口级联多电平变换器及再生能量分配系统 被引量:6
15
作者 王盼 刘飞 +3 位作者 查晓明 宫金武 冯锟 熊晓琪 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第6期1799-1809,共11页
为解决工业现场多电机运行及再生能量利用问题,提出一种可同时驱动双电机异步运行的三端口级联多电平变换器拓扑及控制系统。将传统H桥级联多电平变换器与六边形变换器拓扑结合构成一个三端口AC/AC/AC结构。其中,H桥级联变换器每单元前... 为解决工业现场多电机运行及再生能量利用问题,提出一种可同时驱动双电机异步运行的三端口级联多电平变换器拓扑及控制系统。将传统H桥级联多电平变换器与六边形变换器拓扑结合构成一个三端口AC/AC/AC结构。其中,H桥级联变换器每单元前端通过移相变压器接入电网,作为输入端口;六边形拓扑相邻顶点则构成两交流输出端口。采用恒压频比控制,结合功率分配分析,分别给定两输出端口控制信号,驱动双电机异步运行。六桥臂可等效为两组耦合三相对称电源,将一台电机再生能量转移供给另一台电机的电动运行,以此提出新的能量流动路径,降低单元直流侧电容电压泵升。以12单元6桥臂的三端口级联多电平变换器为例,通过Matlab仿真及实验结果验证了该拓扑及控制策略的可行性和有效性。 展开更多
关键词 三端口级联多电平 六边形 双电机异步运行 功率分配 再生能量利用
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基于Simulink/PSB的异步电机变频调速系统的建模与仿真 被引量:33
16
作者 张兴华 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第9期2099-2103,共5页
针对PWM逆变器供电驱动的异步电机矢量控制变频调速系统的特点,利用Simulink和PowerSystemBlocksets,采用结构化和模块化的方法,对异步电机变频调速系统进行建模和仿真,详细介绍了各子模块的构造方法及功能。仿真模型可以逼真地模拟实... 针对PWM逆变器供电驱动的异步电机矢量控制变频调速系统的特点,利用Simulink和PowerSystemBlocksets,采用结构化和模块化的方法,对异步电机变频调速系统进行建模和仿真,详细介绍了各子模块的构造方法及功能。仿真模型可以逼真地模拟实际系统,实现简单,便于修改。仿真结果验证了建模方法的有效性。 展开更多
关键词 异步电机 变频调速 矢量控制 建模 仿真
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异步电动机的交流传动试验平台 被引量:3
17
作者 刘昭 高迪驹 《上海海事大学学报》 北大核心 2010年第2期40-44,共5页
为满足港航交流传动与变频电源的试验研究需要,设计异步电动机模拟负载能量回馈方式的交流传动试验平台.该试验平台由电源子系统、传动子系统和测试子系统等3部分组成,结合高精度转矩传感器和转矩控制策略,可为被试系统提供6种电压等级... 为满足港航交流传动与变频电源的试验研究需要,设计异步电动机模拟负载能量回馈方式的交流传动试验平台.该试验平台由电源子系统、传动子系统和测试子系统等3部分组成,结合高精度转矩传感器和转矩控制策略,可为被试系统提供6种电压等级,能进行船舶与港口电气传动控制系统试验、交流传动系统电能质量试验、中小船舶电力推进系统陆上联调、变频电源综合试验等研究.结果表明,该试验平台电能消耗少;功能、性能方面能满足港航传动系统的需求;可为港航领域大功率交流传动系统的研制开发提供试验环境和技术支撑. 展开更多
关键词 交流传动 试验平台 能量回馈 转矩控制 异步电动机
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基于Hamilton理论的冷带轧机速度张力系统非奇异快速终端滑模控制 被引量:1
18
作者 刘乐 周麟 +1 位作者 邓冉阳 方一鸣 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第5期857-866,共10页
针对交流异步电机驱动的冷带轧机速度张力系统的跟踪控制问题,给出一种基于Hamilton理论的非奇异快速终端滑模控制器设计方法.首先,设计了一种新型扰动观测器对系统中由参数摄动和负载扰动引起的不确定项进行观测;其次,通过预反馈控制... 针对交流异步电机驱动的冷带轧机速度张力系统的跟踪控制问题,给出一种基于Hamilton理论的非奇异快速终端滑模控制器设计方法.首先,设计了一种新型扰动观测器对系统中由参数摄动和负载扰动引起的不确定项进行观测;其次,通过预反馈控制建立了冷带轧机系统速度张力磁链外环的耗散Hamilton模型,进而基于互联-阻尼配置及能量整形方法完成耗散Hamilton控制器的设计;再次,基于串级控制思想完成了冷带轧机系统电流内环非奇异快速终端滑模控制器的设计.通过理论分析证明了所提控制方法能够保证闭环系统全局稳定.最后,基于某交流异步电机驱动的冷带轧机系统的现场实际数据进行仿真对比研究,仿真结果验证了本文所提方法的有效性. 展开更多
关键词 可逆冷带轧机 交流异步电机驱动 新型扰动观测器 耗散Hamilton 非奇异快速终端滑模
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铁道牵引交流传动试验台的发展 被引量:8
19
作者 李伟 张黎 《铁道机车车辆》 2008年第B12期121-124,共4页
首先对传统的交流传动试验台的类型进行了总结,分析了不同试验台的实现原理、控制方法及技术特点。然后对背靠背、交流能量互馈试验台的电气结构、数据采集系统以及试验内容等进行了分析和总结。该试验台可满足交流传动系统及其主要部... 首先对传统的交流传动试验台的类型进行了总结,分析了不同试验台的实现原理、控制方法及技术特点。然后对背靠背、交流能量互馈试验台的电气结构、数据采集系统以及试验内容等进行了分析和总结。该试验台可满足交流传动系统及其主要部件的型式试验、例行试验以及研究性试验的要求,具有适用面宽,节能等优点。最后总结了交流传动试验台的主要特点和发展趋势,表明一个技术先进、功能完备、性能优良的交流传动试验台,可以为交流传动系统及其部件的研发、制造、试验以及检验创造良好的条件。 展开更多
关键词 交流传动试验台 异步电机背靠背机组 能量互馈
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应用逆Nyquist阵列法设计CCIM调速传动系统
20
作者 张浩 陆元章 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1991年第3期17-23,共7页
本文应用多变量控制系统的逆Nyquist阵列频域设计法,对可控电流源型逆变器供电的感应电机(CCIM)调速传动系统进行设计.通过设计简单的解耦补偿器,使系统传递函数矩阵成为对角优势,以传感应电机定子电流和转速近似解耦.对电机转速和定子... 本文应用多变量控制系统的逆Nyquist阵列频域设计法,对可控电流源型逆变器供电的感应电机(CCIM)调速传动系统进行设计.通过设计简单的解耦补偿器,使系统传递函数矩阵成为对角优势,以传感应电机定子电流和转速近似解耦.对电机转速和定子电流控制环按单回路独立设计,选择合适的控制器参数和反馈系数,使控制系统达到稳定且满足一定的性能指标. 展开更多
关键词 感应电机 调速系统 变频调速
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