一、电容内补偿三相感应电动机试验研究(论文文献综述)
刘冬[1](2021)在《动车组整车电磁辐射发射研究》文中研究指明高速动车组的电磁辐射是决定高速铁路电磁环境的重要因素,研究动车组的整车电磁辐射发射对提高动车组的电磁兼容性能,进而改善高速铁路系统的运行电磁环境条件具有重要意义。我国高速动车组车型繁多,各个组成部件的生产商和集成商不同,协调存在一定困难,加之与动车组整车辐射发射特性相关的辐射源众多且相互之间存在着关联性,使得高速动车组整车辐射发射特性复杂多样。目前对于高速动车组辐射源的研究还停留在单一设备层面,未将动车组看作整体来研究,难以判定引起整车辐射发射超标的关键辐射源,也就无法采取全局性的辐射发射抑制措施。动车组辐射发射的特性研究以及对辐射发射抑制效果的验证,均需要现场测试结果的支持,而动车组现场辐射发射测试面临的一个最大问题就是在现场背景电磁噪声的干扰下,难以获取准确的整车辐射发射数据。针对当前存在的上述问题,本文从主要辐射源特性、现场测试方法和辐射发射抑制方法三个方面研究了动车组的辐射发射。主要研究内容和取得的研究成果如下:(1)动车组主要辐射源特性研究。从动车组整体出发,研究了动车组车体面电流的辐射发射特性,重点研究了动车组弓网离线放电与过分相车体过电压两种方式形成的车体感应面电流的辐射发射特性。为动车组整车的辐射发射特性研究和动车组内外敏感设备的优化布置提供了理论参考。(2)动车组辐射发射现场测试方法研究。针对现场辐射发射测试时背景电磁噪声干扰测量结果的问题,提出了一种适用于动车组的现场辐射发射测试方法。利用该方法处理采集的现场整车辐射发射测量数据,抑制其中的背景噪声,从而得到动车组整车辐射发射的准确值。通过仿真与实测试验的方式验证了所提消噪算法的有效性,验证结果表明,经该方法处理后,背景噪声能够被抑制30d B以上,有利于实现动车组现场辐射发射的精确测量,为动车组整车辐射发射的诊断与整改提供有效的测试手段。(3)动车组弓网离线放电辐射现场测试方法研究。针对目前扫频测量方法难以捕捉弓网离线放电瞬态辐射的问题,提出了一种动车组弓网离线放电辐射时域测试方法。通过构建适用于提取弓网离线放电辐射信号的优化原子库,解决了现有时域瞬态信号提取方法在提取弓网离线瞬态辐射信号上精确度与收敛性不佳的问题,实现现场条件下弓网离线放电辐射的精确测量,为研究弓网离线放电的辐射发射特性提供了测试方案。(4)动车组整车辐射发射抑制方法研究。针对动车组牵引变流器线缆共模电流和车体感应面电流两大主要电磁辐射源,提出了动车组整车电磁辐射抑制方法。对牵引变流器线缆的高频共模电流采用被动损耗的方式进行抑制,对高压线缆耦合到车体的低频表面电流提出了一种主动对消的抑制方案,从而抑制动车组整车的辐射发射,从全局上改善动车组的辐射发射性能。以上研究成果对于研究动车组整车的辐射发射特性、优化布置车内敏感设备和提高动车组的电磁兼容性能具有一定的理论价值和工程应用价值。
易山[2](2021)在《基于虚拟电抗的大功率感应电机V/f控制系统稳定性研究》文中研究说明在诸多工业生产以及军事国防的应用场景下,所涉及到的大功率感应电机变频调速控制技术备受重视。V/f控制仍是现阶段大功率感应电机应用最为广泛的控制方式之一。针对V/f控制下大功率感应电机在中低频轻载工况下存在固有的转速与电流的振荡问题,经过改进性研究,本文通过引入虚拟电抗的方法解决V/f控制下大功率感应电机变频调速系统在中低频轻载振荡问题。首先,本文根据感应电机的稳态等效电路和坐标变换、以及变频调速系统的基本原理搭建了V/f控制下接有LRC滤波器的大功率感应电机变频调速系统的数学模型并对其稳定性进行分析,引出在线路上接有LRC滤波器的大功率感应电机变频调速系统在中低频轻载工况下存在振荡的问题。其次,分析了随着大功率感应电机定子电感等参数变化变频调速系统的根轨迹,证明了随着感应电机的定子电感的增加变频调速系统的稳定性也将随之提升。对比其他文献中大功率感应电机变频调速系统的振荡抑制方法,得出采取引入虚拟电抗的方法,可以有效抑制在线路上接有LRC滤波器的大功率感应电机变频调速系统在中低频轻载工况下的振荡问题。最后,在MATLAB/Simulink平台上搭建了在线路上接有LRC滤波器的大功率感应电机变频调速系统的仿真模型,在中低频轻载工况下使用该模型进行仿真。之后搭建了2.5MVA级大功率感应电机实验平台对900k W感应电机进行实验,设计并编写了大功率感应电机V/f控制和在系统中引入虚拟电抗的软件程序,并对实验系统进行了调试、实验验证和对实验波形进行了分析。验证了本文所提的引入虚拟电抗的方法可实现在线路上接有LRC滤波器的大功率感应电机在中低频轻载工况下的低转速脉动和低电流振荡运行的结论。
郑洁[3](2021)在《软起动无刷双馈电机转子绕组设计及起动性能试验研究》文中研究说明无刷双馈电机(brushless doubly-fed machine,BDFM)是一种新型交流调速电机。其在结构上取消了电刷和滑环,具有结构简单、运行可靠以及调速性能好等优点。这种电机在定子上实现了双馈,不仅具有简单的转子结构,而且具有绕线式转子异步电机和同步电机的优良特性,既可作为交流调速电动机,可应用于大型水泵、风机调速系统;又可作为变频恒速发电机,广泛应用于风力发电,水力发电和船用轴带发电等领域。目前,无刷双馈电机的转子主要采用特殊笼型,磁阻型和绕线型三种结构。前两种转子结构存在转子谐波含量大、导体利用率低的缺点。绕线型转子无刷双馈电机接线灵活,因此通过合理的绕组设计可以削弱气隙磁场的谐波含量,提高电机的效率及功率密度。但其起动性能不如笼型无刷双馈电机。为解决绕线型BDFM起动转矩小、起动电流大的问题,本文提出了一种绕线式无刷双馈电机的软起动方法,该方法利用绕线型转子接线方式灵活的优点,基于绕组理论对定、转子绕组进行重新设计。定子由两套绕组组成:一套绕组是功率绕组(power winding,PW),起动时定子主要产生1p极基波、pa极主谐波和p2极副谐波三个磁动势联合起动,另一套绕组为控制绕组(control winding,CW),与普通BDFM绕组连接方式相似;转子绕组引入了“复合线圈组”。软起动方法实现了电机起动时自动增大起动电阻,减小起动电流和增大起动转矩的目的,改善了电机的起动性能;在运行时,起动电阻恢复正常,减小损耗,电机有较高的运行效率。本文的研究内容主要包括以下几个方面:首先,回顾BDFM的起源和发展历程。介绍BDFM本体设计结构、数学模型和等效电路以及控制策略的研究现状。然后总结三相交流感应电机起动关键技术的发展现状,讨论BDFM两类起动方法的优缺点,最后引出了本文提出的BDFM软起动方法。其次,介绍了软起动BDFM的基本结构、定子绕组和转子绕组的基本工作原理。重点论述了定子两套绕组和转子绕组的具体设计方法。定子功率绕组采用3Y/△联结,控制绕组采用Y联结。转子绕组采用“复合线圈组”联结。通过分析得出,该设计方法实现电机起动时自动增大起动电阻,减小起动电流和增大起动转矩的目的,改善了电机的起动性能;在运行时,起动电阻恢复正常,减小损耗,电机有较高的运行效率。同时,设计不同节距的功率绕组方案,给出磁动势谐波对比分析结果。最后,基于复合线圈结构在不同状态下的工作原理,分析该电机的起动性能和运行性能。之后,基于二维瞬态磁场分析法分析空载时电机内部的磁场变化。建立无刷双馈电机软起动和异步起动两个有限元仿真模型,计算两种起动方式下起动过程相关量,得到了起动时刻磁力线、气隙磁密、磁通密度云图、起动转矩、起动电流、转速等分布图,通过对仿真结果的比较,得出软起动BDFM具有降低起动电流,增大起动转矩的优越性。此外,软起动BDFM的转矩特性曲线平缓,机械特性较硬,带负载能力较强,尤其适用于带式输送机等应用场合,减小系统成本。最后,为了研究复合线圈不同匝比对电机起动性能的影响,在有限元中建立了8个相同定子结构、不同转子复合线圈匝数比的电机模型,并对空载起动转矩和起动电流进行仿真对计算,得出最佳匝数比方案。最后,给出了软起动BDFM样机的主要参数、铁芯材料、定转子槽型尺寸、样机结构图以及定子转子绕组的展开图。研制了一台2/4对极软起动BDFM样机,并搭建了试验平台。在软起动和异步起动两种方式下,对样机进行了空载和负载起动性能试验研究,试验结果进一步说明软起动BDFM的起动性能比异步起动BDFM优越,能有效降低起动电流以及对电网的冲击,验证了软起动BDFM设计方案的正确性。
刘孟楠[4](2020)在《电动拖拉机设计理论及控制策略研究》文中提出电动拖拉机作为一种新型农用动力机械,具有效率高、污染小、噪音低等优点,开展适合不同用途的电动拖拉机研究,解决新产品设计中的理论方法和技术问题,具有十分重要的学术和工程实际意义。论文针对电动拖拉机结构方案、驱动系统、电源系统设计及控制策略开展研究,以期为电动拖拉机新产品开发提供理论和技术支持。本文的主要研究内容为:通过对电动拖拉机功能分析,确定了电动拖拉机的性能需求,给出了电动拖拉机牵引动力性和经济性评价方法,建立了性能评价指标的数学模型。对电动拖拉机主要组成部件进行了特性分析和选型研究,设计了适用于拖拉机作业特点的电动拖拉机电源系统、驱动系统和总体结构方案,分析了电源系统、驱动系统和拖拉机的工作模式。通过电动拖拉机主要参数计算流程,给出了设计输入、电源系统、电动机、传动系统和总体参数的数学模型。分析了电动拖拉机的牵引动力性和经济性,结果表明,设计的电动拖拉机结构方案和给出的参数计算方法,可以保证拖拉机具有较好的作业性能。提出了以牵引性、经济性和连续作业性能为目标的电动拖拉机性能优化方法,确定了电动拖拉机优化的设计变量,建立了目标函数和约束条件数学模型。分析了电动拖拉机优化设计数学模型,基于改进非支配目标遗传算法设计了优化算法,制定了电动拖拉机优化设计流程。设计验证实例结果表明,所提出的优化设计方法,能较好地改善电动拖拉机牵引性、经济性和连续作业性能。根据电动拖拉机功能、作业要求和总体结构,提出了基于规则的电源管理策略。利用小波变换分析构造双通道正交滤波器组的方法,针对电源管理策略中的动态功率分配问题,设计了功率分配控制算法,推导了超级电容荷电状态(State of Charge,简称SOC)估计算法模型。根据电动拖拉机驱动系统的动力性和经济性控制需求,设计了基于全局优化的驱动电动机控制策略和变速器换挡策略,采用粒子群算法、模糊逻辑门限算法,设计了处理驱动控制信号的转矩推断算法、全局优化算法、转速控制算法和初始化算法。设计了满足整体控制功能需求的电动拖拉机总体控制策略,制定了基于J1939的电动拖拉机通信协议。研究了电动拖拉机硬件在环(Hardware in the Loop,简称HIL)测试方法,构建了电动拖拉机的HIL平台,分析了平台的性能。基于AVL Cruise建立了电动拖拉机犁耕和旋耕作业仿真模型,开发了整机控制器,基于dSPACE Simulator平台构建了电动拖拉机HIL系统,进行了犁耕和旋耕作业的HIL测试。犁耕和旋耕作业的HIL测试结果表明,设计的电动拖拉机控制策略优化了电源系统在田间作业时的工作状态,提升了犁耕等牵引作业时的电动拖拉机经济性,增加了连续作业时间,实现了旋耕等旋转动力输出工况中动力输出轴(Power Take off,简称PTO)转速切换的功能要求,达到了预期控制目标。
那少聃[5](2020)在《基于自抗扰控制的感应电机EPS系统转矩控制研究》文中研究表明电动助力转向(Electric Power Steering,EPS)系统因符合低碳化、轻量化、智能化的汽车发展方向,具有操纵稳定性好、易于模块化设计和安装、支持个性化助力模式等优势,成为现今应用最广泛的转向系统。本文以配备感应电机的EPS系统为研究对象,以实现时变负载下精确的转矩控制,及轻便灵活、操纵感好的转向控制为目标,对感应电机和EPS系统的控制策略开展研究。EPS系统作为力矩伺服系统,要求能够快速准确地响应驾驶员对转向盘的操纵转矩,而感应电机的特殊结构使其无法像直流电机那样,通过简单算法就能实现高性能的转矩控制。因此,本文以定子磁场定向(Stator Field Orientation,SFO)矢量控制为基础,在考虑电机运行效率的同时,就参数辨识、定子磁链观测以及两轴电流调节等方面进行了详细论述,并设计了 EPS系统的基本助力、回正及补偿等控制策略。感应电机矢量控制中,需要利用电机参数对磁链进行估计。本文通过矢量变换得到定子磁场定向的数学模型;考虑定子磁场定向不涉及转子侧时变参数的特点,采用常规离线参数辨识方法,并根据特殊工况(堵转、空载)下,不同参数的离线辨识原理,分析了参数辨识系统的误差引入项;重点分析了因功率开关元件死区时间造成电流畸变而引起的误差,设计了补偿方案并确定了补偿系数,进而由所搭建的感应电机离线参数辨识实验系统得到所选电机的参数范围。为了进一步得到准确的电机参数,文中采用了基于混沌序列的粒子群算法对实验所得参数进行优化,并定义了电流检测值与系统计算值之间的适应度函数;仿真验证了参数优化模型,并得到最终辨识结果。通过电机运行状态实验,对比优化前后辨识结果,从而验证经优化模型辨识得到的电机参数更接近实际值。SFO控制中存在定子磁链和转矩电流的耦合问题,文中针对EPS系统随机负载情况下,常规定子电流解耦补偿算法的不足,提出了基于自抗扰控制器(Active Disturbance Rejection Control,ADRC)的定子磁链闭环解耦控制策略;针对系统扰动变化较大时,线性扩张状态观测器(Linear Extended State Observer,LESO)的观测误差,文中提出了采用并联型扩张观测器对原始观测器的观测误差进行观测并补偿,从而得到改进型ADRC定子磁链解耦控制方案,并通过仿真验证其抗干扰性能、响应性能均优于常规方案。通过对常见磁链观测器的积分饱和及直流偏置情况进行量化分析,考虑EPS系统中电机运行效率优化时需要变磁链控制,文中提出了在传统阈值固定双积分磁链观测器中加入ADRC环节,实现动态磁链的无偏差、无饱和观测。根据EPS系统的工作特点,分析讨论了感应电机效率优化的必要性;采用损耗模型法,建立了与负载转矩和转速有关的定子磁链幅值给定模型;通过整合模型中所涉及的电机参数,并采用带遗忘因子的递推最小二乘法进行估计,避免了对时变参数的在线辨识。文中根据d轴电流稳定性的要求,设计了 ADRC电流调节器;根据q轴电流响应特性的要求,设计了模糊自适应PID电流调节器,并对两轴电流调节器的性能进行了仿真验证。为了实现EPS系统转向轻便灵活,操纵感好,要求有合理的静、动态控制策略。文中分析了汽车转向过程中,系统的转矩特性及扭杆状态,提出了以传感器测量转矩代替转向盘转矩,建立新型助力特性曲线;针对机械回正不足的问题,建立了以转向盘角度和角速度为参考值的回正控制算法;提出了基于TD的转向盘角速度估计方案,并通过仿真对比其抗干扰性能优于传统微分算法。针对负载突变引起的转向性能下降,提出了基于ESO的负载转矩估计方案,并建立了突变负载的转矩补偿控制算法。为了验证本文所提出的感应电机及转向系统的控制算法,设计了感应电机EPS系统的控制器,并根据转向性能测试需求搭建了 EPS系统测试台,验证了 EPS控制器的基本助力控制、回正控制和补偿控制算法。
许英辉[6](2020)在《基于二端口网络的自激感应发电机不对称稳态分析》文中研究指明与同步发电机相比,自激感应发电机(SEIG)具有结构简单、运行可靠、维修方便和暂态性能优异等众多优点,在各种小型独立电力系统中得到广泛应用,但其电压稳定性较差的特点使得SEIG在实际应用中存在一定的局限性。为了更好地补偿SEIG发电系统的缺陷,对其稳态性能展开深入研究很有必要。本文首先介绍了SEIG发电系统的发电原理与条件,根据电机的开、短路试验得到发电机的定、转子参数并拟合出磁化曲线。考虑到所研究系统的连接方式的多样性,各种连接方式拓展了发电机的应用范围,提升了系统的灵活性,但也增加了系统稳态分析的难度。为此,先构建出系统空载、单相带载、三相带载情况下的稳态模型,适当考虑接入长、短并励电容的情况,再提出更为通用的三相不对称系统的稳态模型,达到以通用的模型分析各种连接方式下的系统稳态性能指标的目的。SEIG发电系统接入负载后,其定子绕组的电压、电流及频率等变量的三相平衡度与稳定性是影响系统供电可靠性的重要因素,因此对上述变量在稳态系统中的表现进行分析十分必要,这在工程实践中也有指导意义。本文在前述模型的基础上先利用节点导纳法对SEIG发电系统稳态运行进行分析,求解外特性曲线并分析了激磁电容、负载性质及转速对外特性的影响,再以对称分量法与电路理论中的二端口等效方法为基础,针对独立运行的SEIG发电系统推导出二端口序网模型,根据二端口模型中的变量关系,对SEIG发电系统中输出电压与绕组电流这两个关键变量进行计算。最后,利用一套额定功率2.2kW的感应发电机组进行试验,根据本文方法计算出的电压、电流值进行验证,结果表明计算结果的误差基本在允许范围内,从而验证了本文所用求解方法的正确性。
王兴武[7](2020)在《斩波串级调速系统稳态特性分析及系统综合优化研究》文中研究表明高压大功率电机的节能调速具有重要的国民经济意义。斩波串级调速是高压大功率电机调速的一种高效方式,在工业现场有着广泛应用。串级调速设备从电机转子侧接入,把定子侧的高压调速转化为转子侧的低压调速,并且只需控制远小于电机额定功率的转差功率,具有控制电压低、控制功率小、结构简单、自身损耗低、运行环境要求低等优点。所以,斩波串级调速系统在高压大功率电机调速方面具有独特的优势。目前对斩波串级调速系统的研究主要侧重于理论研究、参数计算和仿真建模,与工程应用结合很少。由于缺乏对系统稳态性能及综合优化、设备器件特性及功率单元结构等方面的研究,造成长期以来斩波串级调速系统的可靠性得不到保证。论文首次针对上述问题对斩波串级调速系统进行深入研究和分析,并结合工程实践确认研究结果的正确性,主要开展了以下研究工作:1.根据异步电机的基本方程和等效电路,基于异步电机出厂时的铭牌数据,建立了用于计算异步电机等效电路参数的计算公式,通过实例计算,提供不同功率电机等效参数的取值范围,为绕线电机等效参数的计算提供理论依据和工程数据参考;通过建立精确的电机等效电路和等效电路参数辨识优化模型,将非线性方程求解问题转化为优化问题,得到基于铭牌数据结合PSO优化算法的异步电机参数辨识方法,提高了调速工况下电机等效参数的计算精度。2.分析斩波串级调速系统三种稳态状态下主回路器件及功率单元的工作状态,设计控制逻辑实现了调速稳态之间的平稳转换,为斩波串级调速系统的稳态转换控制提供设计原则。根据主回路等效电路,建立调速稳态时的主回路数学模型,得出斩波串级调速主回路各主要电气参数之间的函数关系,以及主要电气参数的纹波公式,为斩波串级调速系统的主回路稳态分析提供理论依据。基于主回路稳态分析,对大功率斩波单元的器件并联拓扑结构、并联IGBT同步、低感叠层母排等问题进行优化研究,首次提出了大功率斩波单元优化方案,并在国内最大功率(5400kW)串级调速项目中完成验证,解决了斩波串级调速系统在大功率电机应用的关键问题。3.对斩波电抗器损耗进行深入研究,根据铁芯损耗理论和电抗器工作电流特性分析,建立基于修正Steinmetz经验公式的斩波电抗器铁芯损耗数学模型,在大功率模拟带载试验平台上完成验证,为斩波电抗器的设计和选型提供了理论依据和工程方法。4.基于稳态分析及各参数与调速系统性能的直接相关程度,识别调速系统的四个主要性能参数以及影响调速系统性能的五个关键参数;系统地分析了关键参数对调速系统性能的影响,并从调速系统全局出发,提出系统综合优化方案,实现了调速系统在调速性能、可靠性和经济性三方面的综合最优,为斩波调速系统的设计提供了综合优化方法和实际应用方案。5.对斩波串级调速系统的功率因数进行研究,分析斩波串级调速系统功率因数偏低的原因,据此提出低压一体化无功补偿方案;针对在低压侧无功补偿投切时出现逆变颠覆的实际问题,进行机理分析并提出解决方案;基于减小转子侧谐波以提高功率因数的原理,提出了整流单元电容吸收的改进方案。
龙昊天[8](2020)在《内燃型异步化同步发电系统高抗扰发电技术研究》文中研究说明内燃发电机组广泛应用在船舶、海上发电平台等微电网中,在其中起到支撑作用。但是同步发电机固有惯量大,在负载扰动时会影响电网电能质量,同时定速恒频的发电方式不能维持很高的燃料利用率。因此,本文提出内燃机+异步化同步发电机(Asynchronized Generator,ASG)+储能系统的结构结构,由柴油机带动双馈感应发电机发电,根据外特性曲线,使柴油机始终维持在高燃料利用率发电状态,并通过储能设备进行功率协调控制以实现发电系统的高抗扰发电。本文为了验证内燃型异步化同步发电系统高抗扰发电控制算法的有效性,对双馈感应发电机、双PWM变流器、内燃机及超级电容组和配套的变流器进行了建模。通过理论推导,基于定子电压定向,对发电机及变流器进行建模、完成了内燃机理论建模和超级电容组建模。通过拟合实验数据的方法模拟出具有真实外特性的实验模型。并以此建立了最佳燃料利用率的发动机功率-转速关系。为了实现发电系统抵抗突加、突减负载等工况的扰动,需要实现功率协调控制。本文首先通过小信号建模,推导双馈感应电机的阻抗模型并结合电压电流双闭环控制策略,分析系统的稳定性;通过设计发动机给定转速的过渡过程,减缓变速恒频发电使电网频率在瞬时有更大波动;通过设计超级电容参与功率协调控制策略,分类给出超级电容器组及变换器应对不同工况的控制策略,来实现变速恒频发电的功率平衡,达到抗扰的目的。为了应对直流母线更复杂的工作状态,需要动态性能更好的网侧变流器控制策略。本文提出采用线性自抗扰控制(auto disturbance rejection control,ADRC)的电压外环,和滑模控制(slide mode control,SMC)的电流内环结构的双环ADRC-SMC控制。观测、主动补偿负载扰动,提升发电质量。本文提出通过间接补偿三相不平衡电流的方法,应对三相不平衡负载问题,也提出了与之相对应的改进型增强锁相环。最后,依据本文推导的数学模型,利用上位机和对拖实验机组,搭建内燃型异步化同步发电系统的实物模拟实验平台。并开发出高抗扰发电相应的控制算法,进行实验验证和分析。仿真与实验验证表明,该控制策略能够实现本文所提出的内燃型异步化同步发电系统高抗扰发电。
贾一帆[9](2020)在《车用双电源开绕组永磁同步电机驱动系统的控制方法研究》文中提出1821年,电动机被法拉第发明,比内燃机的发明早了近半个世纪。电动机以高品质的能源形式——电能为能量来源,基于机电能量转化原理,可实现电能与机械能的直接可逆转换,在结构复杂度、稳定性、工作范围、效率、响应速度、振动噪声、维护成本等方面全面领先于内燃机。然而直到今天,在公路车辆的动力源方面,电动机仍无法撼动内燃机的地位;这主要是配套的能量储存装置在能量密度、制造成本、使用寿命、充电速度等方面存在明显短板,使得纯电动汽车在续驶里程、便利性、使用成本等方面无法与燃油车辆抗衡。为解决这一问题,搭载双能量源的电驱动车辆应运而生,在保留电机驱动的同时显着改善了纯电动汽车的“里程焦虑”等负面现象;而双逆变器开绕组电机作为一种新颖的驱动构型,特别适合应用于搭载双能量源的电驱动车辆,且相比传统单逆变器搭配DC/DC变换器的双能量源构型,具有更为精细的电流控制、更高的控制自由度与容错能力;可降低单个能量源的母线电压与功率等级并允许双能量源母线电压实时变化;能适应不同的双逆变器与双能量源类型,通过双逆变器协同控制经由电机绕组通路即实现双能量源的可控功率分配。基于上述优点,开绕组电机驱动系统在双能量源电驱动车辆上具有显着的构型优势与应用前景。但现有控制方法对双逆变器开关损耗关注度不足,无法实现功率分配范围最大化,也无法根据车辆运行工况对驱动系统效率以及功率分配范围进行动态协调。因此,为将开绕组电机驱动系统应用于双能量源电驱动车辆,需按照整车性能对驱动系统在动力性、经济性、动态响应以及功率分配能力等方面的需求进行有针对性的设计与优化,并解决双逆变器协同控制难度较大、逆变器损耗较高、功率分配范围受电机工作点制约、双能量源对功率输出环境的要求存在冲突等问题。为满足车用场合的驱动与能量管理需求,本文基于隔离直流母线供电的双两电平电压型逆变器的拓扑结构,采用内置式开绕组永磁同步驱动电机,以及基于转子磁场定向的矢量控制架构;以电磁转矩控制精度与响应速度、电机有效工作范围、驱动系统效率、双能量源功率分配范围为优化目标;采用自下而上的研究顺序,依次对开绕组永磁同步电机驱动系统的数学模型、电压矢量调制与双逆变器电压矢量分配、电磁转矩与定子电流矢量控制、双能量源的搭配方式与能量管理策略展开研究,提出了相应的控制方法与控制策略;并进行了电机驱动系统动态过程仿真、台架试验以及整车能量管理仿真验证。在研究过程中,形成了以下主要创新点:1、在充分分析双SVPWM控制架构各调制方式组合下电流纹波特性的基础上,制订了双逆变器调制方式组合与切换策略;在电压矢量调制层面充分发挥双逆变器的构型优势,通过对双逆变器零矢量作用位置与合成方式的规划,在获得较低电磁转矩与电流纹波的同时,减少了单位SVPWM控制周期的逆变器桥臂动作次数。2、提出了基于双逆变器电压矢量分配可行域的电压矢量分配策略。明确了双SVPWM架构下电压矢量分配可行域边界的计算方法及其与功率分配的关系,通过基本矢量、饱和矢量、基本方向矢量等特殊电压矢量组合,实现了对电压矢量分配可行域的完全利用,充分发掘了双逆变器功率分配的潜力,尽可能精确执行功率分配指令的同时降低了逆变器器件的开关频率与开关损耗。3、提出了基于最优化理论与斐波那契寻优的电磁转矩控制策略。由电压矢量最小幅值算法提供初始可行点,通过最优化算法分别得到令驱动系统效率最优的SEO算法、令双逆变器功率分配取得上下极限的P1MAX与P1MIN算法,并在三者间进行实时斐波那契寻优;严格控制的计算量使得该策略可以在电机驱动系统控制器中在线实施,在当前电机工作点与功率分配指令的约束下获得驱动系统效率的近似最优解,兼顾了功率分配范围与驱动系统效率方面的需求。4、制定了与开绕组电机驱动系统配套的双能量源搭配方式,提出了基于通用架构的双能量源功率分配策略;通过引入功率分配偏袒系数,可以定量调节功率分配对主副能量源理想输出功率的照顾程度;可应用于不同类型的双能量源组合,在维护主能量源良好功率输出环境并提高其能量转化效率的同时保持副能量源荷电状态的稳定,使电机驱动系统可以长时间稳定运行。研究结果表明,在电机驱动系统原有的矢量控制架构上,通过增加具有功率分配功能的电压矢量分配环节,并对双逆变器调制方式与电压矢量组合进行优化,便可在实现功率精确分配的同时将双逆变器器件开关损耗降到单逆变器的水平,并获得较低的电流与转矩纹波,充分发挥了双逆变器调制的多电平优势;通过对电磁转矩控制算法进行优化,便可在最大化电机有效工作范围的基础上平衡效率与功率分配范围,兼顾了车辆的经济性与能量管理能力。按一定原则搭配双能量源并进行针对性的能量管理,便可在协调主副能量源工作需求的同时维持较高的能量转化效率,使车辆具备长距离稳定行驶能力。
陈帅[10](2020)在《工业园区电压暂降特性及治理技术研究》文中提出电压暂降作为发生频次最高、造成后果最严重的电能质量问题之一,随着现代制造产业的不断发展受到了越来越多的关注。工业园区由于包含大量对电压暂降极其敏感的用电设备,其对电压暂降治理的需求十分突出。动态电压恢复器作为最经济、有效的治理电压暂降的定制电力电子设备,是电压暂降治理技术的研究热点。本文立足于受电压暂降影响极大的工业园区,对电压暂降的特性以及动态电压恢复器的拓扑结构、补偿策略、参考电压生成方法和电压控制方法这几个方面的内容进行研究。本文所研究的动态电压恢复器解决了基于三相桥式逆变电路拓扑的动态电压恢复器难以分别控制每一相电压而导致的无法补偿三相电压非平衡暂降的不足,能够在系统的储能容量一定的情况下延长补偿时间,且补偿效果与负载电流的分布情况无关。本文首先系统地对电压暂降特性进行了研究,分析了电压暂降的定义、分类、产生的原因、危害以及抑制措施。随后对三种引起电压暂降的主要原因进行理论分析,进而在MATLAB仿真软件中分别对它们进行仿真模型搭建,验证理论研究的正确性。其次就动态电压恢复器展开了研究与探索,研究其工作原理以及拓扑结构。其中,动态电压恢复器的构成主要涵盖储能、逆变、滤波以及耦合四部分。通过补偿策略相量图,对比了动态电压恢复器现有的同相电压补偿策略、完全电压补偿策略与能量优化电压补偿策略的原理及优缺点。采用一种基于瞬时空间矢量理论与对偶PQ理论的广义控制算法,通过直接潮流控制产生瞬时参考电压来补偿负载电压。该算法采用能量优化电压补偿策略,降低了系统的储能要求,可以快速地补偿电压暂降,而与负载电流的分布情况无关。本文的最后针对已分析过的基于瞬时空间矢量理论与对偶PQ理论的能量优化动态电压恢复器进行了仿真。利用MATLAB仿真软件搭建了动态电压恢复器接入电网的系统模型。详细说明了该模型的各个组成部分,并给出了重要模块的参数。采用四个仿真案例对仿真模型的有效性进行验证,结果表明本文采用的动态电压恢复器的补偿策略与控制算法能够对电压暂降实现实时补偿,且构成简洁、响应速度快、补偿精度较高。
二、电容内补偿三相感应电动机试验研究(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、电容内补偿三相感应电动机试验研究(论文提纲范文)
(1)动车组整车电磁辐射发射研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
ABSTRACT |
1 引言 |
1.1 选题背景和研究意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 高速动车组主要辐射源研究现状 |
1.2.2 高速动车组整车辐射发射测试技术研究现状 |
1.2.3 高速动车组电磁辐射抑制方法研究现状 |
1.3 论文拟解决的关键问题和内容安排 |
2 动车组牵引系统辐射特性研究 |
2.1 动车组牵引系统辐射机理 |
2.1.1 动车组牵引系统构成 |
2.1.2 动车组牵引系统辐射机理 |
2.2 动车组牵引系统共模辐射研究 |
2.2.1 共模电流产生机理 |
2.2.2 牵引系统高频共模电流模型 |
2.2.3 牵引变流器连接线缆的辐射发射研究 |
2.3 动车组整车辐射发射影响因素排查与分析 |
2.4 本章小结 |
3 动车组车体面电流辐射特性研究 |
3.1 动车组车体面电流的产生机理 |
3.1.1 动车组车体面电流的来源 |
3.1.2 弓网离线电磁辐射感应的车体面电流 |
3.1.3 车体过电压引起的车体电流 |
3.2 动车组车体面电流计算 |
3.2.1 弓网离线电磁辐射感应车体面电流计算 |
3.2.2 过电压车体电流分布 |
3.3 动车组车体面电流辐射发射特性仿真分析 |
3.3.1 弓网离线辐射感应面电流辐射发射特性分析 |
3.3.2 动车组过电压车体面电流辐射发射特性分析 |
3.4 本章小结 |
4 动车组整车辐射发射现场测试技术研究 |
4.1 整车辐射发射测量方法原理 |
4.2 基于改进盲源分离算法的整车现场辐射发射测试方法 |
4.2.1 通道延迟估计 |
4.2.2 估计参考信号 |
4.2.3 EUT信号提取 |
4.3 整车现场辐射发射测试方法仿真验证 |
4.4 整车现场辐射发射测试方法实测验证 |
4.5 本章小结 |
5 动车组弓网离线放电辐射现场测试方法 |
5.1 基于稀疏分解的脉冲信号匹配追踪算法 |
5.1.1 匹配追踪算法原理 |
5.1.2 过完备原子库 |
5.2 弓网离线放电辐射信号提取方法 |
5.2.1 改进原子库构建 |
5.2.2 弓网离线放电辐射信号匹配提取 |
5.3 弓网离线放电辐射信号匹配提取仿真验证 |
5.4 弓网离线放电辐射信号匹配提取实测验证 |
5.5 本章小结 |
6 动车组电磁辐射抑制方法研究 |
6.1 牵引变流器输出线缆共模电流电磁辐射抑制方法 |
6.1.1 磁环抑制机理建模及特性分析 |
6.1.2 不同参数对磁环抑制特性的影响 |
6.1.3 牵引变流器输出线缆共模电流抑制试验 |
6.2 动车组车体感应面电流辐射发射抑制方法 |
6.2.1 谐波电流监测与注入方法 |
6.2.2 线缆谐波电流反相补偿计算方法 |
6.2.3 线缆谐波电流主动抑制试验验证 |
6.3 动车组车底设备舱屏蔽优化研究 |
6.3.1 不同缝隙尺寸设备舱屏蔽效能研究 |
6.3.2 不同通风格栅长度设备舱屏蔽效能研究 |
6.4 本章小结 |
7 总结与展望 |
7.1 本文的研究成果 |
7.2 论文创新点 |
7.3 展望 |
参考文献 |
英语缩略语表 |
图索引 |
表索引 |
作者简历及攻读博士学位期间取得的研究成果 |
学位论文数据集 |
(2)基于虚拟电抗的大功率感应电机V/f控制系统稳定性研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 课题研究背景和意义 |
1.2 感应电机变频调速系统控制技术的现状 |
1.3 大功率感应电机变频调速系统振荡抑制方法国内外研究 |
1.4 本文主要研究内容 |
第二章 感应电机及其变频调速系统的模型分析 |
2.1 引言 |
2.2 感应电机的模型分析 |
2.2.1 感应电机的稳态等效电路 |
2.2.2 感应电机的数学模型 |
2.2.3 感应电机的坐标变换 |
2.3 感应电机变频调速系统的分析 |
2.3.1 感应电机变频调速系统的稳态模型 |
2.3.2 感应电机变频调速系统的小信号模型分析 |
2.4 本章总结 |
第三章 引入虚拟电抗大功率感应电机变频调速系统控制器设计 |
3.1 引言 |
3.2 感应电机电抗参数对V/f控制系统的影响分析 |
3.3 引入虚拟电抗的大功率感应电机V/f控制系统模型 |
3.4 基于虚拟电抗的大功率感应电机的控制器设计 |
3.4.1 传统V/f控制 |
3.4.2 虚拟电抗部分设计 |
3.4.3 引入虚拟电抗后V/f控制器设计 |
3.5 本章小结 |
第四章 引入虚拟电抗大功率感应电机V/f控制系统仿真研究 |
4.1 引言 |
4.2 仿真模块的搭建 |
4.2.1 引入虚拟电抗大功率感应电机V/f控制系统仿真模型 |
4.2.2 SPWM调制仿真模块 |
4.2.3 SPWM调制方式及其死区效应对系统振荡影响的研究 |
4.2.4 V/f变频调速模块 |
4.2.5 引入虚拟电抗模块 |
4.3 仿真结果对比分析 |
4.3.1 感应电机变频调速系统引入不同大小的外部电抗的仿真结果 |
4.3.2 感应电机变频调速控制系统引入虚拟电抗与实体电抗的对比仿真结果 |
4.4 本章小结 |
第五章 引入虚拟电抗抑制系统振荡的实验结果与分析 |
5.1 引言 |
5.2 大功率感应电机变频调速系统总体设计 |
5.3 大功率感应电机变频调速系统硬件设计 |
5.3.1 大功率变频器的拓扑选择 |
5.3.2 大功率中点钳位型三电平变频器 |
5.3.3 大功率三相逆变器无源LRC滤波器的设计 |
5.3.4 变压环节的设计 |
5.3.5 控制器功能 |
5.4 大功率感应电机变频调速系统的软件设计 |
5.4.1 流程图 |
5.4.2 示例代码 |
5.4.3 可视化界面设计 |
5.5 实验结果与分析 |
5.5.1 引入不同大小的虚拟电抗后的感应电机变频调速系统在13Hz频率下空载运行的实验波形 |
5.5.2 引入不同大小的虚拟电抗后的感应电机变频调速系统在15Hz频率下空载运行的实验波形 |
5.6 本章小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
6.3 主要创新点 |
参考文献 |
致谢 |
攻读学位期间发表论文情况 |
(3)软起动无刷双馈电机转子绕组设计及起动性能试验研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究目的与意义 |
1.2 BDFM发展历史和研究现状 |
1.2.1 BDFM的发展历史 |
1.2.2 BDFM本体设计结构的研究现状 |
1.2.3 BDFM数学建模与等效电路的研究现状 |
1.2.4 BDFM控制策略的研究现状 |
1.3 感应电机起动方式研究现状 |
1.3.1 异步起动方法研究 |
1.3.2 软起动方法研究 |
1.3.3 变频起动方法研究 |
1.4 本文主要研究内容 |
第二章 软起动BDFM定子和转子设计方案 |
2.1 定子绕组的基本工作原理 |
2.2 定子绕组的极对数选择方法 |
2.3 定子绕组设计方案 |
2.3.1 定子设计实例 |
2.3.2 不同功率绕组方案谐波对比分析 |
2.4 转子绕组设计方案 |
2.4.1 转子复合线圈结构工作原理 |
2.4.2 转子设计实例及不同工作状态分析 |
2.5 本章小结 |
第三章 软起动BDFM电磁分析 |
3.1 试验样机空载起动特性仿真对比分析 |
3.1.1 电磁仿真分析 |
3.1.2 转矩和电流仿真分析 |
3.2 试验样机负载起动特性仿真对比分析 |
3.3 转子复合线圈不同匝数比仿真分析 |
3.4 本章小结 |
第四章 软起动BDFM样机参数和试验验证 |
4.1 软起动BDFM样机参数和试验平台 |
4.1.1 软起动BDFM样机参数设计 |
4.1.2 软起动BDFM样机试验平台 |
4.2 软起动BDFM样机空载起动特性试验验证 |
4.3 软起动BDFM样机负载起动特性试验验证 |
4.4 本章小结 |
第五章 全文总结与研究展望 |
5.1 工作总结 |
5.2 研究展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况 |
(4)电动拖拉机设计理论及控制策略研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
符号说明 |
1 绪论 |
1.1 电动拖拉机研究的背景及意义 |
1.2 电动拖拉机发展现状 |
1.2.1 电动拖拉机发展历程 |
1.2.2 电动拖拉机技术研究现状 |
1.3 主要研究内容 |
2 电动拖拉机结构原理及性能分析 |
2.1 电动拖拉机功能分析及性能评价 |
2.1.1 电动拖拉机功能分析 |
2.1.2 电动拖拉机性能需求及评价 |
2.2 电动拖拉机结构设计 |
2.2.1 电动拖拉机电源系统结构设计 |
2.2.2 电动拖拉机驱动系统结构设计 |
2.2.3 电动拖拉机总体结构设计 |
2.2.4 电动拖拉机工作模式分析 |
2.3 电动拖拉机主要参数计算 |
2.3.1 主要参数计算流程 |
2.3.2 主要参数计算 |
2.4 电动拖拉机性能分析 |
2.4.1 设计实例 |
2.4.2 电动拖拉机性能分析 |
2.5 小结 |
3 电动拖拉机优化设计研究 |
3.1 电动拖拉机优化设计分析 |
3.2 电动拖拉机优化要素及数学模型 |
3.2.1 电源系统优化要素及数学模型 |
3.2.2 驱动系统优化要素及数学模型 |
3.2.3 拖拉机总体优化要素及数学模型 |
3.3 电动拖拉机优化设计算法及流程 |
3.3.1 电动拖拉机优化算法分析 |
3.3.2 电动拖拉机优化流程设计 |
3.4 设计实例及验证 |
3.4.1 电动拖拉机优化设计结果分析 |
3.4.2 电动拖拉机优化设计验证 |
3.5 小结 |
4 电动拖拉机控制策略研究 |
4.1 电动拖拉机控制策略分析 |
4.2 电源管理策略 |
4.2.1 基于规则的电源管理策略 |
4.2.2 功率分配控制算法 |
4.2.3 SOC估计算法 |
4.3 驱动控制策略 |
4.3.1 驱动电动机控制策略 |
4.3.2 变速器换挡策略 |
4.4 总体控制策略 |
4.4.1 总体控制策略 |
4.4.2 整机通信协议 |
4.5 小结 |
5 电动拖拉机控制硬件在环测试 |
5.1 硬件在环系统分析 |
5.1.1 硬件在环系统原理 |
5.1.2 硬件在环平台分析 |
5.2 硬件在环系统开发 |
5.2.1 电动拖拉机仿真模型 |
5.2.2 电动拖拉机整机控制器 |
5.2.3 电动拖拉机硬件在环平台 |
5.3 硬件在环测试 |
5.3.1 犁耕作业测试结果 |
5.3.2 旋耕作业测试结果 |
5.4 小结 |
6 结论与展望 |
6.1 研究结论 |
6.2 创新点 |
6.3 展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻读学位期间主要研究成果 |
(5)基于自抗扰控制的感应电机EPS系统转矩控制研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.1.1 课题选题背景 |
1.1.2 课题研究的意义 |
1.2 EPS系统研究现状 |
1.2.1 EPS系统发展现状 |
1.2.2 EPS系统控制策略研究现状 |
1.2.3 EPS助力电机类型及研究现状 |
1.3 感应电机控制研究现状 |
1.3.1 感应电机控制策略研究现状 |
1.3.2 感应电机磁链观测研究现状 |
1.3.3 感应电机电流控制研究现状 |
1.3.4 自抗扰控制策略在感应电机控制中的应用 |
1.4 主要的研究内容及技术路线 |
1.4.1 主要的研究内容 |
1.4.2 技术路线 |
2 感应电机离线参数辨识算法研究 |
2.1 定子磁场定向矢量控制数学模型 |
2.2 感应电机离线参数辨识 |
2.2.1 特殊工况下离线参数辨识原理 |
2.2.2 离线参数辨识误差分析 |
2.2.3 离线参数辨识实验系统 |
2.3 基于混沌粒子群优化的参数优化 |
2.3.1 粒子群优化算法原理 |
2.3.2 基于混沌序列的粒子群初始化 |
2.3.3 静止坐标系下的适应度函数计算 |
2.3.4 参数辨识结果验证 |
2.4 本章小结 |
3 基于I-ADRC的定子磁链闭环控制 |
3.1 定子电流解耦补偿控制 |
3.2 自抗扰控制器原理 |
3.3 基于ADRC的感应电机定子磁链闭环控制 |
3.3.1 常规ADRC的定子磁链控制 |
3.3.2 基于I-ADRC的定子磁链闭环控制 |
3.3.3 I-ADRC定子磁链闭环控制算法验证 |
3.4 改进型双积分定子磁链观测器 |
3.4.1 传统型电压模型定子磁链观测方法分析 |
3.4.2 带自适应控制器双积分定子磁链观测器 |
3.5 本章小结 |
4 感应电机磁链决策与电流调节 |
4.1 EPS感应电机效率优化需求分析 |
4.2 效率优化的定子磁链决策 |
4.2.1 现有的磁链决策方案 |
4.2.2 基于损耗模型的定子磁链决策 |
4.2.3 基于最小二乘法的损耗模型参数在线估计 |
4.3 基于ADRC的d轴电流调节 |
4.4 基于模糊PI的q轴电流调节 |
4.5 本章小结 |
5 EPS系统控制策略研究 |
5.1 新型助力特性曲线设计 |
5.1.1 理想助力特性曲线类型 |
5.1.2 基于扭杆状态的助力特性分析 |
5.1.3 新型助力曲线设计 |
5.2 EPS回正控制策略 |
5.2.1 EPS系统运动状态判断 |
5.2.2 基于TD的转向盘角速度估计 |
5.3 负载转矩补偿策略 |
5.3.1 基于ESO的负载转矩估计 |
5.3.2 突变负载转矩补偿算法 |
5.4 本章小结 |
6 感应电机EPS控制器设计及试验验证 |
6.1 EPS控制器软件设计 |
6.1.1 助力功能的软件设计 |
6.1.2 故障处理机制设计 |
6.1.3 软件实现 |
6.2 EPS控制器硬件设计 |
6.2.1 供电电路与接口电路设计 |
6.2.2 信号采集电路设计 |
6.2.3 电机驱动电路设计 |
6.3 控制器样机及试验台搭建立 |
6.4 EPS控制器功能验证 |
6.4.1 基本助力功能验证 |
6.4.2 回正功能验证 |
6.4.3 负载突变下转矩补偿功能验证 |
6.5 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读学位期间发表的学术论文 |
致谢 |
交通学院研究生学位论文送审意见修改说明 |
交通学院研究生学位论文答辩意见修改说明 |
(6)基于二端口网络的自激感应发电机不对称稳态分析(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 课题研究背景及意义 |
1.2 国内外的研究现状 |
1.2.1 感应电机的自激发电 |
1.2.2 SEIG稳态性能分析 |
1.2.3 SEIG不对称运行分析方法 |
1.3 本论文研究内容与方法 |
第二章 SEIG发电原理及参数测量 |
2.1 概述 |
2.2 感应电机发电原理与发电条件 |
2.3 电机参数的测量与计算 |
2.3.1 定子、转子参数的测量与计算 |
2.3.2 激磁电路参数及损耗的计算 |
2.3.3 磁化曲线 |
2.4 小结 |
第三章 SEIG发电系统等值电路 |
3.1 概述 |
3.2 SEIG独立电力系统连接方式 |
3.2.1 空载运行 |
3.2.2 带单相负载 |
3.2.3 带三相负载 |
3.2.4 含并励补偿电容 |
3.3 三相对称SEIG稳态模型 |
3.3.1 电压方程式 |
3.3.2 等值电路 |
3.4 三相不对称SEIG稳态模型 |
3.4.1 变量的对称分解 |
3.4.2 各序等值电路 |
3.4.3 序分量的关系 |
3.5 小结 |
第四章 SEIG发电系统空载运行分析 |
4.1 概述 |
4.2 系统的数学模型 |
4.2.1 系统连接方式 |
4.2.2 变量的对称分解 |
4.2.3 节点导纳的计算 |
4.3 模型中变量求解 |
4.4 试验与比较分析 |
4.4.1 三相激磁电容对称时 |
4.4.2 单相激磁时 |
4.4.3 三相激磁电容不对称时 |
4.5 小结 |
第五章 SEIG发电系统带载运行分析 |
5.1 概述 |
5.2 系统的数学模型 |
5.2.1 系统连接方式 |
5.2.2 系统数学模型的简化 |
5.3 模型中变量求解 |
5.4 试验与比较分析 |
5.4.1 励磁电容不对称、空载时 |
5.4.2 励磁电容不对称、阻性负载对称时 |
5.4.3 励磁电容对称、阻性负载不对称时 |
5.5 SEIG外特性分析 |
5.5.1 励磁电容的影响 |
5.5.2 原动机转速的影响 |
5.5.3 负载性质的影响 |
5.6 小结 |
第六章 带阻感性负载SEIG发电系统的二端口分析法 |
6.1 概述 |
6.2 系统的数学模型 |
6.2.1 SEIG侧模型 |
6.2.2 负载侧模型 |
6.2.3 模型的合成与简化 |
6.3 模型中变量求解 |
6.4 试验与比较分析 |
6.4.1 空载时 |
6.4.2 励磁电容不对称、负载对称时 |
6.4.3 励磁电容对称、负载不对称时 |
6.4.4 励磁电容、负载均不对称时 |
6.5 小结 |
第七章 结论与展望 |
参考文献 |
攻读学位期间的研究成果 |
附录 |
致谢 |
(7)斩波串级调速系统稳态特性分析及系统综合优化研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 选题背景和意义 |
1.2 斩波串级调速技术研究现状 |
1.2.1 斩波串级调速技术 |
1.2.2 国内外研究现状 |
1.3 目前存在的问题 |
1.4 课题研究意义及主要内容 |
1.4.1 课题研究意义 |
1.4.2 课题主要研究内容 |
1.4.3 课题创新点 |
第2章 斩波串级调速系统原理及电机特性分析 |
2.1 斩波串级调速系统的工作原理 |
2.2 基于铭牌数据的电机参数辨识 |
2.2.1 异步电机的等效电路和基本方程 |
2.2.2 异步电机参数计算的公式法 |
2.2.3 基于铭牌数据结合PSO的电机参数辨识 |
2.2.4 电机等效电路参数分析 |
2.3 斩波串级调速系统的机械特性及脉动转矩 |
2.3.1 斩波串级调速系统的机械特性 |
2.3.2 斩波串级调速系统的脉动转矩 |
2.4 本章小结 |
第3章 调速系统主回路稳态分析及优化 |
3.1 主回路拓扑结构及系统状态 |
3.1.1 主回路拓扑结构 |
3.1.2 系统稳态状态及相互转换 |
3.2 调速稳态时的主回路数学模型 |
3.2.1 基于电路分析的稳态数学模型 |
3.2.2 主要电气参数的纹波分析 |
3.2.3 基于能量平衡的数学模型 |
3.2.4 仿真与现场试验验证 |
3.3 大功率斩波单元优化 |
3.3.1 器件并联拓扑结构方案 |
3.3.2 并联IGBT的同步分析 |
3.3.3 低感斩波叠层母排设计 |
3.4 本章小结 |
第4章 关键参数对系统性能的影响与系统综合优化 |
4.1 调速系统的主要器件及关键参数 |
4.1.1 主要器件及其参数 |
4.1.2 系统关键参数分析 |
4.2 主要器件参数特性分析 |
4.2.1 电压电流参数分析 |
4.2.2 电感电容参数分析 |
4.2.3 功率器件损耗分析 |
4.3 斩波电抗器损耗分析 |
4.3.1 铁芯损耗理论模型 |
4.3.2 斩波电抗器的铁芯损耗模型 |
4.3.3 斩波电抗器的铁芯损耗试验 |
4.3.4 试验结果小结 |
4.4 关键参数对系统性能的影响分析 |
4.4.1 反馈电压对系统性能的影响分析 |
4.4.2 斩波频率对系统性能的影响分析 |
4.4.3 器件参数对系统性能的影响分析 |
4.5 系统综合优化方案 |
4.6 本章小结 |
第5章 斩波串级调速系统的无功补偿优化 |
5.1 调速系统的功率因数分析 |
5.2 无功补偿方案 |
5.3 无功补偿优化 |
5.3.1 低压一体化无功补偿优化 |
5.3.2 整流桥阻容吸收电路优化 |
5.4 本章小结 |
第6章 结论与展望 |
6.1 全文总结 |
6.2 主要创新点 |
6.3 展望 |
参考文献 |
攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
攻读博士学位期间参加的科研工作 |
致谢 |
作者简介 |
(8)内燃型异步化同步发电系统高抗扰发电技术研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 课题背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 国外研究现状 |
1.2.2 国内研究现状 |
1.2.3 异步化同步发电技研究综述 |
1.3 课题主要研究内容 |
第2章 内燃型异步化同步发电系统建模 |
2.1 引言 |
2.2 异步化同步发电机建模 |
2.2.1 ASG电压方程 |
2.2.2 ASG功率流动 |
2.3 双PWM变流器建模 |
2.3.1 转子侧变流器 |
2.3.2 网侧变流器 |
2.4 内燃机数学模型 |
2.4.1 内燃机平均值理论模型 |
2.4.2 内燃机实验拟合转速-功率曲线 |
2.5 超级电容模组及其变换器建模 |
2.5.1 超级电容模块数学模型 |
2.5.2 三重双向Buck-Boost变流器数学模型 |
2.6 本章小结 |
第3章 异步化同步发电系统功率协调控制策略 |
3.1 引言 |
3.2 变速恒频发电控制策略及稳定性分析 |
3.2.1 双馈电机小信号阻抗模型 |
3.2.2 控制系统稳定性分析 |
3.3 利用线性跟踪微分器设计过渡过程 |
3.4 超级电容控制策略 |
3.4.1 交错并联三重双向Buck-Boost变流器控制策略 |
3.4.2 超级电容参与功率协调控制策略 |
3.5 本章小结 |
第4章 高抗扰网侧变流器控制 |
4.1 引言 |
4.2 基于ADRC-SMC的 GSC控制策略 |
4.2.1 ADRC外环设计 |
4.2.2 滑模内环设计 |
4.2.3 前馈补偿量计算 |
4.3 应用在复杂电网条件下的增强型锁相环技术 |
4.3.1 EPLL基本原理 |
4.3.2 EPLL谐波分析及改进 |
4.4 基于正负序分量分解的不平衡负载间接补偿法 |
4.5 本章小结 |
第5章 实验平台的搭建及结果分析 |
5.1 引言 |
5.2 高抗扰发电技术仿真验证 |
5.2.1 仿真平台的搭建 |
5.2.2 仿真验证结果 |
5.3 高抗扰发电技术模拟实验 |
5.3.1 模拟实验平台的搭建和软件设计 |
5.3.2 实验结果及分析 |
5.4 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读学位期间发表的学术论文 |
致谢 |
(9)车用双电源开绕组永磁同步电机驱动系统的控制方法研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 课题研究背景与意义 |
1.2 课题研究现状 |
1.2.1 开绕组电机驱动系统的拓扑结构 |
1.2.2 双逆变器的协同控制 |
1.2.3 永磁同步电机的控制方法 |
1.2.4 整车能量管理方法 |
1.3 论文研究思路与主要内容 |
1.3.1 论文课题来源 |
1.3.2 论文研究思路 |
1.3.3 论文主要内容 |
第2章 开绕组永磁同步电机驱动系统模型建立 |
2.1 电机空间矢量坐标变换 |
2.1.1 坐标变换的基本方程 |
2.1.2 等幅值变换与等功率变换 |
2.2 永磁同步电机的数学模型 |
2.2.1 永磁同步电机的基本数学模型 |
2.2.2 计及铁心损耗的永磁同步电机数学模型 |
2.2.3 分离定子漏电感的永磁同步电机数学模型 |
2.2.4 电机模型的机械部分与稳态特性 |
2.3 逆变器器件模型 |
2.3.1 逆变器器件的通态特性 |
2.3.2 逆变器器件的开关特性 |
2.4 开绕组永磁同步电机驱动系统仿真模型 |
2.4.1 开绕组永磁同步电机本体模型 |
2.4.2 逆变器与外围电路模型 |
2.5 本章小结 |
第3章 电压矢量调制与双逆变器电压矢量分配策略 |
3.1 逆变器中点电压与电压矢量分配原理 |
3.1.1 逆变器中点电压与电机相电压的关系 |
3.1.2 双逆变器电压矢量分配的基本原理 |
3.2 空间矢量脉宽调制的原理、分类与实现 |
3.2.1 空间矢量脉宽调制的基本原理 |
3.2.2 空间矢量脉宽调制的分类与实现 |
3.3 电流纹波分析与双逆变器调制方式组合选择 |
3.3.1 单逆变器SVPWM电流纹波矢量计算 |
3.3.2 双SVPWM调制电流纹波矢量特性分析 |
3.3.3 双逆变器调制方式组合与切换策略 |
3.4 双逆变器电压矢量分配规则与策略 |
3.4.1 电压矢量分配规则 |
3.4.2 电压矢量分配组合的分类与实现 |
3.4.3 电压矢量分配策略 |
3.5 双逆变器调制方式与电压矢量分配的仿真验证 |
3.5.1 对照组与仿真参数设置 |
3.5.2 仿真结果与分析 |
3.6 本章小结 |
第4章 开绕组永磁同步电机的转矩与电流控制策略 |
4.1 电磁转矩控制的限制与稳态功率分配范围 |
4.1.1 电机电磁转矩的限制因素 |
4.1.2 电机稳态运行下功率分配范围的计算方法 |
4.2 主流电磁转矩控制算法的对比与改进 |
4.2.1 主流电磁转矩控制算法的推导 |
4.2.2 电压矢量最小幅值控制的推导 |
4.2.3 电磁转矩控制算法性能对比 |
4.3 最优化电磁转矩控制算法 |
4.3.1 驱动系统效率最优算法 |
4.3.2 功率分配极限最优算法 |
4.3.3 基于斐波那契寻优的电磁转矩控制策略 |
4.4 定子电流控制方法 |
4.5 转矩控制策略的仿真验证 |
4.5.1 对照组与仿真参数设置 |
4.5.2 仿真结果与分析 |
4.6 本章小结 |
第5章 电机驱动系统台架试验 |
5.1 台架结构与测试仪器 |
5.2 被测电机基本参数与理论特性 |
5.3 试验结果与分析 |
5.3.1 动态功率分配指令跟随试验 |
5.3.2 电机工作区域效率与功率分配范围验证试验 |
5.4 本章小结 |
第6章 面向整车能量管理的应用研究 |
6.1 整车纵向动力学模型与制动能量回收方案 |
6.1.1 整车驱动系统构型与纵向动力学模型 |
6.1.2 简化制动能量回收方案 |
6.2 电机工作点分布与驱动系统效率极限情况 |
6.3 车载能量源的分类与特性分析 |
6.3.1 车载能量源的搭配原则与分类方式 |
6.3.2 能量转化装置的特性分析 |
6.3.3 能量储存装置的特性分析 |
6.4 双能量源功率分配策略 |
6.4.1 典型的双能量源搭配方式 |
6.4.2 基于通用架构的功率分配策略 |
6.5 整车能量管理仿真 |
6.5.1 内燃机发电系统搭配功率型蓄电池仿真结果 |
6.5.2 能量型蓄电池搭配超级电容仿真结果 |
6.6 本章小结 |
第7章 全文总结与研究展望 |
7.1 全文总结 |
7.2 研究创新点 |
7.3 工作展望 |
参考文献 |
作者简介及在学期间所取得的科研成果 |
致谢 |
(10)工业园区电压暂降特性及治理技术研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究课题的背景和意义 |
1.2 本课题的研究现状综述 |
1.2.1 电压暂降的研究现状综述 |
1.2.2 动态电压恢复器的研究现状综述 |
1.3 本文所做的工作 |
第2章 电压暂降特性分析 |
2.1 引言 |
2.2 电压暂降概述 |
2.2.1 电压暂降的定义 |
2.2.2 电压暂降的分类 |
2.3 短路故障引起的电压暂降 |
2.3.1 三相接地短路故障引起的电压暂降 |
2.3.2 单相接地短路故障引起的电压暂降 |
2.3.3 两相相间短路故障引起的电压暂降 |
2.4 变压器激磁引起的电压暂降 |
2.5 感应电动机启动引起的电压暂降 |
2.6 电压暂降的危害及抑制 |
2.6.1 电压暂降的危害及影响 |
2.6.2 抑制电压暂降的措施 |
2.7 本章小结 |
第3章 能量优化动态电压恢复器 |
3.1 引言 |
3.2 动态电压恢复器的工作原理及拓扑结构 |
3.2.1 动态电压恢复器的工作原理 |
3.2.2 动态电压恢复器的基本单元 |
3.2.3 动态电压恢复器的拓扑结构设计 |
3.2.4 动态电压恢复器的补偿策略 |
3.3 瞬时空间矢量及对偶PQ理论 |
3.3.1 瞬时空间矢量理论 |
3.3.2 对偶PQ理论 |
3.4 能量优化电压补偿策略 |
3.4.1 能量优化电压补偿策略分析 |
3.4.2 功率因数角的计算 |
3.4.3 动态电压恢复器参考电压的生成 |
3.5 本章小结 |
第4章 动态电压恢复器的仿真与分析 |
4.1 引言 |
4.2 动态电压恢复器仿真模型说明 |
4.3 电压暂降仿真分析 |
4.3.1 案例一:短路故障引起的电压暂降补偿 |
4.3.2 案例二:变压器激磁引起的电压暂降补偿 |
4.3.3 案例三:感应电动机启动引起的电压暂降补偿 |
4.3.4 案例四:容性负载的电压暂降补偿 |
4.4 本章小结 |
结论与展望 |
参考文献 |
致谢 |
附录A 攻读硕士学位期间的成果 |
四、电容内补偿三相感应电动机试验研究(论文参考文献)
- [1]动车组整车电磁辐射发射研究[D]. 刘冬. 北京交通大学, 2021(02)
- [2]基于虚拟电抗的大功率感应电机V/f控制系统稳定性研究[D]. 易山. 广西大学, 2021(12)
- [3]软起动无刷双馈电机转子绕组设计及起动性能试验研究[D]. 郑洁. 合肥工业大学, 2021(02)
- [4]电动拖拉机设计理论及控制策略研究[D]. 刘孟楠. 西安理工大学, 2020(01)
- [5]基于自抗扰控制的感应电机EPS系统转矩控制研究[D]. 那少聃. 东北林业大学, 2020(09)
- [6]基于二端口网络的自激感应发电机不对称稳态分析[D]. 许英辉. 青岛大学, 2020(01)
- [7]斩波串级调速系统稳态特性分析及系统综合优化研究[D]. 王兴武. 华北电力大学(北京), 2020(06)
- [8]内燃型异步化同步发电系统高抗扰发电技术研究[D]. 龙昊天. 哈尔滨工业大学, 2020(02)
- [9]车用双电源开绕组永磁同步电机驱动系统的控制方法研究[D]. 贾一帆. 吉林大学, 2020(08)
- [10]工业园区电压暂降特性及治理技术研究[D]. 陈帅. 湖南大学, 2020(07)