低开关频率下多相感应电机全阶观测器离散化方法研究

1

作者 胡亮灯 郭城 +1 位作者 徐小松 罗翔宇 《电工技术学报》 北大核心 2025年第12期3842-3856,共15页

全阶观测器因具有控制带宽要求低且观测转速范围宽等优点成为低开关频率电机系统转速估计的优选方案,但与舰船多相开绕组感应电机配套的H桥型大容量变频器开关频率低,不可避免地增加了全阶观测器数字离散化误差。为解决该问题,该文首先... 全阶观测器因具有控制带宽要求低且观测转速范围宽等优点成为低开关频率电机系统转速估计的优选方案,但与舰船多相开绕组感应电机配套的H桥型大容量变频器开关频率低,不可避免地增加了全阶观测器数字离散化误差。为解决该问题,该文首先结合舰船推进用十二相开绕组感应电机,建立并给出了等效三相全阶观测器模型及其转速估算方法;其次,提出了一种基于四阶Adams方法的全阶观测器离散算法,并利用F范数和极点图对比了全阶观测器不同离散方法的精度及稳定性;最后,搭建十二相/25 kW开绕组感应电机系统仿真模型及试验平台,对全阶观测器转速观测性能予以仿真和试验验证。相比其他离散方法,基于四阶Adams离散方法的全阶观测器电流及转速观测精度明显提高。该文研究结论可为基于全阶观测器的无速度传感器控制技术推广应用于低开关频率多相开绕组感应电机系统提供技术支撑。 展开更多

关键词 多相开绕组感应电机 全阶观测器 离散算法 低开关频率

在线阅读 下载PDF 职称材料

多相整距绕组感应电机的机电动力系统模型研究 被引量：1

2

作者 张经纬 祝后权 +2 位作者 黄振华 杨高 戴勇 《舰船科学技术》 2010年第8期190-195,206,共7页

建立了基于多回路理论的多相整距绕组感应电机的机电动力系统模型,并从绕组的空间排布出发推导出各互感参数的计算方法。这一模型可考虑转子的槽数,同时具有简洁的参数计算方法,不仅避免了传统建模方法中的折算处理,而且能充分反映各次... 建立了基于多回路理论的多相整距绕组感应电机的机电动力系统模型,并从绕组的空间排布出发推导出各互感参数的计算方法。这一模型可考虑转子的槽数,同时具有简洁的参数计算方法,不仅避免了传统建模方法中的折算处理,而且能充分反映各次谐波的影响,因此具有良好的通用性与准确性,适合对多相电机在非正弦供电方式下的仿真分析研究。通过与样机实验数据的对比,验证了建模方法的正确性。 展开更多

关键词 多回路理论 多相整距绕组异步感应电机 机电动力系统模型 非正弦供电

在线阅读 下载PDF 职称材料

多相集中整距绕组感应电机的建模与仿真 被引量：8

3

作者 张经纬 祝后权 +2 位作者 黄振华 杨高 戴勇 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第9期75-80,共6页

提出一种基于多回路理论的多相整距绕组异步感应电机建模方法,并且从绕组的空间排布出发推导出各互感参数的计算方法。与传统的基于d-q-n轴变换的数学模型相比,这一模型能够考虑转子的槽数,同时具有简洁的参数计算方法,不仅避免了传统... 提出一种基于多回路理论的多相整距绕组异步感应电机建模方法,并且从绕组的空间排布出发推导出各互感参数的计算方法。与传统的基于d-q-n轴变换的数学模型相比,这一模型能够考虑转子的槽数,同时具有简洁的参数计算方法,不仅避免了传统建模方法中的折算处理,而且能够充分反映各次谐波的影响;因此具有良好的通用性与准确性,适合对多相电机在非正弦供电方式下的仿真分析研究。通过与样机试验数据的对比,验证了建模方法的正确性。 展开更多

关键词 多回路理论 多相集中整距绕组感应电机 数学模型 非正弦供电

在线阅读 下载PDF 职称材料

十五相感应电机定子绕组多相开路的稳态特性 被引量：12

4

作者 陈林 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2004年第11期14-19,共6页

基于通用电机基本原理和对称分量法,对十五相感应电机在定子绕组多相开路时的稳态电流和转矩特性进行了分析,由十五相感应电机的稳态等效电路,采用数值求解方法获得了多相定子绕组开路时电机各稳态相量。理论分析和实验表明,多相电机特... 基于通用电机基本原理和对称分量法,对十五相感应电机在定子绕组多相开路时的稳态电流和转矩特性进行了分析,由十五相感应电机的稳态等效电路,采用数值求解方法获得了多相定子绕组开路时电机各稳态相量。理论分析和实验表明,多相电机特性的恶化程度与定子绕组开路的相数以及它们的相对位置有关。 展开更多

关键词 多相感应电机 稳态特性 定子绕组开路

在线阅读 下载PDF 职称材料

多相感应电机的非正弦供电技术 被引量：27

5

作者 刘东 黄进 +3 位作者 康敏 杨家强 郑瑜 姜海博 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第12期84-89,共6页

为充分利用多相电机的多控制自由度,分析了多相集中整距绕组感应电机非正弦供电的原理,对九相集中整距绕组感应电机分别在正弦和非正弦供电下的输出转矩和电机效率进行仿真分析。在保持2种供电模式下电机齿、轭部磁密幅值分别相等、定... 为充分利用多相电机的多控制自由度,分析了多相集中整距绕组感应电机非正弦供电的原理,对九相集中整距绕组感应电机分别在正弦和非正弦供电下的输出转矩和电机效率进行仿真分析。在保持2种供电模式下电机齿、轭部磁密幅值分别相等、定子铜耗相同的前提下,与正弦供电相比,重载下非正弦供电时电机输出转矩提高了约7%,电机效率也有所提高。构建了一套多相变频调速系统,在该系统下对上述理论进行实验验证,并同时与一台三相正弦绕组感应电机正弦供电作对比。实验结果表明,重载下多相集中整距绕组感应电机非正弦供电时可以提高输出转矩,改善电机效率,并分析了重载下多相集中整距绕组感应电机非正弦供电时电机效率和输出转矩提高的原因。 展开更多

关键词 多相电机 集中整距绕组 非正弦 谐波注入

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于矢量磁位法的多相感应电机定子端部漏感计算 被引量：6

6

作者 张伟玲 吴新振 +2 位作者 王东 余中军 张阳 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第30期5401-5407,共7页

为计算计及喇叭口的多相感应电机定子绕组的端部漏感,提出了基于矢量磁位的数值计算方法。该文通过矢量磁位沿线圈端部的线积分计算磁通进而求取线圈间端部漏感,该方法与通过磁密的面积分来计算磁通的传统方法相比,可方便处理定子绕组... 为计算计及喇叭口的多相感应电机定子绕组的端部漏感,提出了基于矢量磁位的数值计算方法。该文通过矢量磁位沿线圈端部的线积分计算磁通进而求取线圈间端部漏感,该方法与通过磁密的面积分来计算磁通的传统方法相比,可方便处理定子绕组复杂的端部结构,提高计算速度与结果的准确性。矢量磁位法沿用将线圈间端部漏感与关联矩阵相结合计算相间端部漏感的总体思路,具有应用灵活、通用性强的优点。以某15相感应电机为例,给出了矢量磁位法计算端部漏感的计算过程,通过对计算结果的分析说明了矢量磁位法计算端部漏感的有效性。 展开更多

关键词 多相感应电机 端部漏感 定子绕组 矢量磁位 数值计算

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于环形绕组的异步电机极-相调制方法 被引量：3

7

作者 王宝安 蒋研 +1 位作者 黄学良 林鹤云 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第7期36-40,47,共6页

针对异步电机变频调速时铁心损耗偏大、匝间绝缘易老化而变极调速中绕组浪费、需断电变极等问题,提出基于环形绕组的异步电机极相调制方法。对环形绕组电机和极相调制方法进行分析,并对环形绕组电机在采用极相调制时的定子磁场进行解析... 针对异步电机变频调速时铁心损耗偏大、匝间绝缘易老化而变极调速中绕组浪费、需断电变极等问题,提出基于环形绕组的异步电机极相调制方法。对环形绕组电机和极相调制方法进行分析,并对环形绕组电机在采用极相调制时的定子磁场进行解析计算与有限元仿真,以证明其定子磁场建立的可行性。仿真结果表明:该方法能够克服变频与变极调速系统的各自缺点,可使电机在不断电的情况下实现极数与相数的改变,使得电机能够提供更大的输出转矩,并减少了在极对数较少时电机的振动和定子磁场谐波。同时,环形绕组异步电机的结构较笼型异步电机的结构具有更好的散热性及较低的维修成本。 展开更多

关键词 异步电机 环形绕组 多相 变极 极相调制 磁场 解析计算

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于虚拟绕组和全阶观测器的五相感应电机无速度传感器容错控制策略 被引量：11

8

作者 彭忠 郑泽东 +2 位作者 刘自程 王奎 李永东 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第21期4949-4961,共13页

多相电机驱动系统可靠性高、容错能力强、控制自由度更多。该文提出了虚拟绕组容错控制的思路,电机断相故障工况与正常工况下采用统一的控制算法框架。算法将断相故障转换为空间尺度下控制指令的约束,同时在时间尺度下加入各次谐波平面... 多相电机驱动系统可靠性高、容错能力强、控制自由度更多。该文提出了虚拟绕组容错控制的思路,电机断相故障工况与正常工况下采用统一的控制算法框架。算法将断相故障转换为空间尺度下控制指令的约束,同时在时间尺度下加入各次谐波平面上的谐波抑制算法,实现时空协同容错控制;另一方面,引入全阶观测器估计电机磁链和速度,实现多相感应电机驱动系统无速度传感器容错控制。最后,在五相感应电机实验平台上验证了所提算法的有效性,实现了电机断相工况下转子磁链和转子转速的准确估计,输出转矩波形中的脉动分量得到有效消除,断相切换过程平滑过渡。 展开更多

关键词 多相感应电机 断相故障 虚拟绕组 全阶观测器 容错控制

在线阅读 下载PDF 职称材料

三次谐波电压注入的五相感应电机SVM-DTC方法 被引量：11

9

作者 朱鹏 张晓锋 +2 位作者 乔鸣忠 张成胜 蔡巍 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第9期13-18,共6页

将空间电压矢量调制(SVM)与直接转矩控制(DTC)相结合,并根据集中整距绕组的特点,提出了三次谐波电压注入的五相感应电机SVM-DTC方法。对3种实现三次谐波注入的五相感应电机的SVM-DTC方案进行比较,并通过仿真实验分别予以实现。实验表明... 将空间电压矢量调制(SVM)与直接转矩控制(DTC)相结合,并根据集中整距绕组的特点,提出了三次谐波电压注入的五相感应电机SVM-DTC方法。对3种实现三次谐波注入的五相感应电机的SVM-DTC方案进行比较,并通过仿真实验分别予以实现。实验表明,提出的优化控制方案不仅实现了基波和三次谐波电压的闭环控制,并且同时保证了基波和三次谐波磁链的相位关系恒定,能够达到气隙磁密波形为准方波的控制要求。 展开更多

关键词 感应电机 集中整距绕组 三次谐波注入 五相三电平H桥 空间矢量脉宽调制

在线阅读 下载PDF 职称材料

无速度传感器下的五相感应电机三次谐波电流优化控制 被引量：5

10

作者 孔武斌 黄进 +2 位作者 李炳楠 康敏 赵力航 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第6期882-888,共7页

针对五相集中整距绕组感应电机,通过注入三次谐波电流来优化气隙磁密分布和定子电流波形,有效提高铁心利用率和功率密度。采用带定子电阻辨识的滑模观测器,实现宽范围的无速度传感器运行,并且将得到的转子磁链用于直接矢量控制,保证电... 针对五相集中整距绕组感应电机,通过注入三次谐波电流来优化气隙磁密分布和定子电流波形,有效提高铁心利用率和功率密度。采用带定子电阻辨识的滑模观测器,实现宽范围的无速度传感器运行,并且将得到的转子磁链用于直接矢量控制,保证电机在瞬态过程中有较好的动态性能。传统谐波注入电流方式仅关注气隙磁密分布,忽略了定子电流畸变,该文采用的方法同时将气隙磁密和定子电流优化成平顶波。构建一套低直流母线电压供电的五相感应电机控制系统,实验结果证明了无传感器下谐波优化控制策略的可行性。 展开更多

关键词 集中整距绕组 气隙磁密 滑模观测器 定子电流 五相感应电机

在线阅读 下载PDF 职称材料

九相电机不平衡供电性能分析 被引量：2

11

作者 郑瑜 康敏 《机电工程》 CAS 2011年第8期1006-1011,共6页

针对"电机本体故障或逆变器故障等因素的影响,电机的各相实际电压不可能完全平衡,在不平衡供电下,电机的性能(定子电流和转矩脉动等)也会发生一定的改变"的问题,研究了多相集中整距绕组感应电机在不平衡供电下的性能,并以一... 针对"电机本体故障或逆变器故障等因素的影响,电机的各相实际电压不可能完全平衡,在不平衡供电下,电机的性能(定子电流和转矩脉动等)也会发生一定的改变"的问题,研究了多相集中整距绕组感应电机在不平衡供电下的性能,并以一台九相电机为研究对象,对其在不平衡供电下进行了Ansoft仿真,并分析了电压不平衡对定子电流和转矩脉动的影响。研究结果表明,电压不平衡的方式不同,对电机性能的影响也不尽相同;不平衡电压的幅值与相位变化将主要影响故障相的定子电流和相位,对非故障相的影响较轻,但将同时产生较大的转矩脉动,随着不平衡程度的增大,脉动也增大,且不平衡相位产生的脉动将大于不平衡幅值产生的脉动。 展开更多

关键词 不平衡供电 多相感应电机 集中整距绕组

在线阅读 下载PDF 职称材料

直线电机与悬浮技术在煤矿辅助运输机械化中的应用

12

作者 乔忠寿 季明烺 《煤炭科学技术》 CAS 1987年第5期35-38,60-61,共6页

由于直线电机有起动速度快,加速性能好;调速方式多、过载能力强;结构简单、适应性强等优点,在煤矿中得到了广泛的应用。

关键词 直线电机 推车机 次级板 异步电机 感应电机 调速方式 初级绕组 剖切 旋转电机 悬浮力

在线阅读 下载PDF 职称材料

Electromotive Force Calculation of Fifteen-phase Induction Motors With Non-sinusoidal Supply 被引量：3

13

作者 WANG Dong WU Xinzhen +1 位作者 GUO Yunjun CHEN Junquan 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第9期I0017-I0017,共1页

非正弦供电十五相感应电机基波磁动势正幅值与3次谐波磁动势负幅值不在同一位置时的叠加磁动势波形称为常规磁动势波形,此种情况下感应电动势的计算是该种电机电磁性能分析与优化设计的前提。与正弦磁动势或理想叠加磁动势不同,常规磁... 非正弦供电十五相感应电机基波磁动势正幅值与3次谐波磁动势负幅值不在同一位置时的叠加磁动势波形称为常规磁动势波形,此种情况下感应电动势的计算是该种电机电磁性能分析与优化设计的前提。与正弦磁动势或理想叠加磁动势不同,常规磁动势下电机的感应电动势与激磁电流相位因磁路饱和不再相差/2,为此提出把感应电动势作为激磁电流流控电压源的处理方法。鉴于电机每半个极下气隙磁密波形不再相同的情况,提出基于电机1个极距区域的拓展分布磁路法计算气隙磁密,进而求出基波感应电动势与3次谐波感应电动势。非正弦供电十五相感应电机样机的感应电动势计算值与实测值相互吻合,说明了拓展分布磁路法计算感应电动势有效且具有较高的准确度。 展开更多

关键词 正弦电源 感应电机 计算 电动势 三相异步电动机 五相 感应电动机 定子绕组

在线阅读 下载PDF 职称材料