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基于速度自適應(yīng)磁鏈狀態(tài)觀測器的新型異步電機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)研究

7工程技術(shù)與重大項(xiàng)目論證中,因此變換器可以充分利用系統(tǒng)硬件平臺,僅通過改寫eprom中的控制程序,就可實(shí)現(xiàn)其他控制方,新的性能要求的變換器系統(tǒng),增加了系統(tǒng)控制的靈活性和方便系統(tǒng)軟件升級。

業(yè)為電力電子技術(shù)。研究方向?yàn)樽兯俸泐l電源變,換器技術(shù)。地址:南京航空航天大學(xué)321信箱,郵編210016;電話半橋雙向電流源高頻鏈逆變器研究李偉龔春英嚴(yán)仰光全橋雙向電流源篼頻鏈逆變器解決了雙向電壓源高頻鏈逆變器固有的電壓過沖問題,而且還具有以下優(yōu)點(diǎn):雙向功率傳輸、拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)簡單、使用器件少、控制方案簡單、效率高、可靠性高以及良好的動(dòng)態(tài)響應(yīng)。因而在小功率場合具有良好的應(yīng)用前景。將全橋雙向電流源逆變器的一個(gè)橋臂的功率場效應(yīng)管用兩個(gè)電容代替,就構(gòu)成了半橋篼頻鏈逆變器。

半橋電流源篼頻鏈逆變器采用輸出電壓瞬時(shí)值反饋控制方案。利用cadence電路仿真軟件模擬基準(zhǔn)正弦波含有直流分量及副邊繞組到輸出負(fù)載的阻抗不一致(兩個(gè)功率場效應(yīng)管的導(dǎo)通電阻不一致),結(jié)果表明這兩種情況都會(huì)造成橋臂電容的電壓不對稱,而采用輸出電壓瞬時(shí)值反饋對橋臂電容電壓無調(diào)節(jié)作用。

橋臂電容電壓不平衡會(huì)引起傳遞到副邊的能量在輸出正負(fù)半周不對稱,導(dǎo)致輸出正弦波電壓削頂,波形失真度增加。

電路工作在類似正激狀態(tài),導(dǎo)致變壓器磁芯飽和,最終損壞功率場效應(yīng)管。

本文提出了兩種方法消除橋臂電容電壓不平衡采用附加繞組平衡半橋雙向電流源高頻鏈逆變器電容電壓的方案。

將橋臂兩個(gè)電容電壓的差值引人控制回路,調(diào)節(jié)誤差信號,使傳遞到負(fù)載的能量在正負(fù)半周對稱,消除橋臂電容電壓的不對稱。

仿真和實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,上述兩種方案都可以解決橋臂電容電壓不平衡問題,對電路工作狀態(tài)無任何影響。而方案一會(huì)引人功率損耗,降低變換器效率;方案二不增加功率器件,僅改進(jìn)控制方案,對變換器效率無任何影響。

與全橋雙向電流源高頻鏈逆變器相比,半橋雙向電流源篼頻鏈逆變器保留了全橋雙向電流源高頻鏈逆變器的優(yōu)點(diǎn),又節(jié)省了兩個(gè)功率場效應(yīng)管及其驅(qū)動(dòng)電路,進(jìn)一步減低了成本,因而在小功率場合具有廣泛的應(yīng)用前景。

航空電源航空科技重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室博士研究生。地址:南京航空航天大學(xué)321信箱,郵編210016基于速度自適應(yīng)磁鏈狀態(tài)觀測器的新型異步電機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)研究李磊胡育文感應(yīng)電機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制dtc系統(tǒng)是繼1974年矢量控制之后的又一篼性能的異步電機(jī)控制方案。近年來,它以控制方案簡單、動(dòng)靜態(tài)優(yōu)良性能的特點(diǎn)被譽(yù)為是最有前途的異步電動(dòng)機(jī)控制方法。電機(jī)磁鏈的準(zhǔn)確估算是實(shí)現(xiàn)高性能電機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。通過傳統(tǒng)的積分器實(shí)現(xiàn)對電機(jī)磁鏈的準(zhǔn)確估算并不容易,定子電阻不準(zhǔn)確會(huì)導(dǎo)致積累誤差,這在低速時(shí)表現(xiàn)尤其嚴(yán)重。另外,純積分器還存在直流偏移和初始值問題。無速度傳感器技術(shù)由于能夠極大地提高系統(tǒng)的可靠性、簡化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、節(jié)約造價(jià),因此一直是各國爭相研究的熱門技術(shù)。當(dāng)前研究較多的是矢量控制中的無速度傳感器技術(shù),而關(guān)于dtc系統(tǒng)的無速度傳感器技術(shù)的不多見。本文提出一種新型的速度自適應(yīng)定子磁鏈閉環(huán)觀測器,本方法以自適應(yīng)控制為基本理論,并依據(jù)popov超穩(wěn)定理論推導(dǎo)出轉(zhuǎn)速和定子電阻尺的自適應(yīng)收斂率,并使系統(tǒng)保持漸進(jìn)穩(wěn)定。該方案將閉環(huán)觀測所得的定子磁鏈直接應(yīng)用于直接轉(zhuǎn)矩的控制之中,同時(shí)能夠自適應(yīng)辨識出電機(jī)轉(zhuǎn)速和定子電阻。在定子電阻的設(shè)定值存在20%誤差的情況下,筆者對啟動(dòng)過程進(jìn)行了仿真分析,結(jié)果表明觀測器觀測的磁鏈準(zhǔn)確度篼,對電機(jī)參數(shù)變化的魯棒性很好,同時(shí)辨識速度可以快速而準(zhǔn)確地跟隨真值。最后采用浮點(diǎn)dsp tms320c32對l.lkw異步電機(jī)控制系統(tǒng)進(jìn)行了數(shù)字化實(shí)現(xiàn)。在系統(tǒng)無速度傳感器的狀態(tài)下,分別對篼速、低速以及動(dòng)態(tài)運(yùn)行進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究,實(shí)踐表明磁鏈觀測器觀測的定子磁鏈精度較篼且對于電機(jī)參數(shù)魯棒性較好,同時(shí)基于磁鏈狀態(tài)觀測器設(shè)計(jì)的速度辨識方案收斂速度快,精度高,性能優(yōu)良,尤其是在較低轉(zhuǎn)速下仍能保持很高的精度。

大學(xué)航空電源航空科技重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室博士研究生,曾在航空學(xué)報(bào)等核心刊物上發(fā)表論文數(shù)篇。地址:南京航空航天大新穎的正弦半波直流環(huán)節(jié)dc/ac逆變器熊雅紅陳道煉逆變技術(shù)的發(fā)展經(jīng)歷了低頻變壓器電路結(jié)構(gòu)和篼頻環(huán)節(jié)電路結(jié)構(gòu)。隨著開關(guān)頻率的提高,逆變電源正在向小型化、輕量化方向發(fā)展。但隨著開關(guān)頻率的升篼,功率器件的開關(guān)損耗加大,變換器效率降低,emi現(xiàn)象嚴(yán)重。本文提出

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