异步电机效率优化控制策略研究

发布时间：2017-12-13 15:01

  本文关键词：异步电机效率优化控制策略研究

  更多相关文章： 异步电机 节能降耗 损耗模型 效率优化控制 磁链观测

【摘要】：随着轨道交通行业的快速发展,作为高铁、动车组最主要的动力单元,异步电动机节能降耗的重要性日益凸显出来。传统磁链控制方式能够保证具有良好的响应效果,但电机在轻载工况下仍会产生较大的损耗,并且由于动车组站间运行时间的1/3甚至更多的时间处于惰行轻载状态,异步电动机将持续处于低效率下工作。针对电机轻载低效的问题,本文在总结国内外异步电动机效率优化控制策略的研究与应用现状的基础上,围绕基于损耗模型的效率优化控制策略展开研究工作,论文的研究思路及成果如下。本文以异步电动机矢量控制基本理论为出发点,为了使异步电机效率优化控制策略的数字化实现成为可能,在传统忽略铁耗的数学模型基础上,研究并建立了异步电动机两相静止坐标系下考虑铁耗的数学模型。分析了异步电动机可控损耗的组成,研究并建立了旋转坐标系下电机损耗模型,为基于损耗模型的效率优化控制策略的实现提供了理论依据。在异步电动机损耗模型的基础上,以电机可控损耗最小为控制目标,研究和分析了基于损耗模型的效率优化控制策略的磁链优化指令,并针对其随电机转速、转矩的变化趋势进行详尽的分析和阐释。除此之外,将基于损耗模型的磁链优化控制下的电机损耗、电机效率同传统磁链控制方法进行对比,凸显其整体优化效果,解决了传统磁链控制方法的轻载低效问题。为了能够保证基于损耗模型的磁链优化指令的准确控制,提出了改进电压型磁链观测方法,取代了传统方法的纯积分环节,解决了其直流偏置、积分饱和等问题,并提出了相应的相位和幅值补偿的措施,实现了转子磁场定向矢量控制下磁链的准确控制,保证了在电机全速度范围内磁链观测的准确性,易于工程实现。参与了我国首列混合动力动车组牵引传动系统的自主研制,搭建了混合动力动车组的牵引传动系统地面试验平台,介绍了异步电动机效率优化控制软件编写框架,借助MATLAB/Simulink仿真软件及地面试验平台对上述理论的可行性和有效性进行了逐一验证。
【学位授予单位】：北京交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TM343

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 李爱平,齐晓光;交流变频调速系统效率优化方法[J];节能;2000年01期

2 盛义发;喻寿益;桂卫华;刘升学;周文振;;城轨牵引永磁同步电机驱动系统效率优化控制[J];中南大学学报(自然科学版);2011年07期

3 吴钦木;韦书龙;李捍东;王海涛;;永磁同步电机驱动系统效率优化控制参数变化影响研究[J];电机与控制应用;2012年06期

4 盛义发;喻寿益;洪镇南;赵宇红;;内置式永磁同步电机驱动系统效率优化研究[J];电气传动;2011年06期

5 毕崇宁;李歧强;;变水量空调二次泵供水系统效率优化策略研究[J];计算机仿真;2009年02期

6 刘春光;马晓军;;一种基于磁链模糊搜索的输入功率最小效率优化方法[J];微特电机;2009年07期

7 刘艳;徐春;;电动汽车电机驱动系统效率优化控制研究[J];微电机;2013年03期

8 许家群,朱建光,邢伟,唐任远;电动汽车驱动用永磁同步电动机系统效率优化控制研究[J];电工技术学报;2004年07期

9 周雅薇;聂建华;;电动汽车电机驱动系统效率优化控制[J];电子科技;2013年05期

10 张承慧,谭震宇;变频调速驱动系统效率最优控制方程研究[J];计算物理;1998年03期

中国重要会议论文全文数据库 前3条

1 ;数字化电厂热效率优化分析系统[A];电子信息节能技术与产品推广应用专集[C];2009年

2 樊立萍;刘义;舒颖;;基于损耗模型的异步电动机效率优化模糊控制[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年

3 洪绍云;黄丽娜;;基于效率优化感应电动机直接转矩控制[A];第十三届中国科协年会第10分会场-节能减排战略与测控技术发展学术研讨会论文集[C];2011年

中国重要报纸全文数据库 前3条

1 记者 杨燕;提高行政效率优化发展环境[N];闽西日报;2011年

2 本报评论员;实现科学发展须以效率助推[N];唐山劳动日报;2008年

3 刘国光;历史全面地看待公平与效率[N];中国经济导报;2005年

中国博士学位论文全文数据库 前1条

1 盛义发;城轨牵引内置式永磁同步电机驱动系统效率优化控制方法研究[D];中南大学;2010年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 李耀恒;异步电机效率优化控制策略研究[D];北京交通大学;2016年

2 高梅梅;异步电机矢量控制变频调速系统效率优化控制研究[D];中南大学;2012年

3 刘金凤;电动汽车驱动系统效率优化控制研究[D];哈尔滨工业大学;2013年

4 陈小军;高速永磁无刷直流电机磁热耦合分析与效率优化研究[D];广东工业大学;2013年

5 李曦;多星区域观测任务的效率优化方法研究[D];国防科学技术大学;2005年

6 孙立伟;基于效率优化控制的感应电动机驱动系统的研究[D];哈尔滨工业大学;2007年

7 李莉;半导体制造中的效率优化研究[D];天津大学;2009年

8 吴静;宽功率范围的ICPT系统效率优化研究[D];重庆大学;2014年

9 崔恒;基于模糊控制的异步电动机运行效率优化研究[D];西安理工大学;2005年

10 董轩;宝马总装线零部件仓储效率优化方法及其在供应链的应用[D];东北大学;2011年

，

本文编号：1285543