一、三相交流异步电机综合保护技术（论文文献综述）
王怀嘉[1]（2021）在《基于异步电机的混合驱动型风力机模拟试验平台的研究》文中研究指明混合驱动型风力机是风力机领域的一个重要研究方向,然而受气候、环境等多种因素的制约,对其进行现场试验非常困难。为了更方便对混合驱动型风力机进行研究,在实验室搭建一套混合驱动型风力机模拟试验平台,用以更好的解决该类型风力机中变速恒频的问题,具有重要的理论和现实意义。本文主要完成了以下工作:分析了组合式时域风速模型和风力机模型,将混合驱动型风力机各端差速比和功率比等参数引入到混合驱动型风力机系统中,得到了基准风速和基准转速。分析了全风速状态下系统功率流的状态变化;建立了差动齿轮箱模型,确定了三端之间的转速比和转矩比。依据最佳叶尖速比法,提出了一种混合驱动型风力机最大功率点模拟研究方案。为了对混合驱动型风力机模拟试验平台中异步电机进行有效地控制,推导了三相异步电机ABC坐标系下的数学模型。在此基础上,结合(Clark和Park坐标变换得到了在两相静止和两相旋转坐标系下的三相异步电机数学模型。分析了异步电机矢量控制算法,推导了 SVPWM算法的实现步骤。在上述基础上,搭建了三相异步电机转子磁场定向（FOC）矢量控制系统,同时结合混合驱动型风力机原理,搭建了混合动力型风力机仿真平台,验证理论的正确性。设计了混合驱动型风力机模拟平台硬件电路和软件控制系统,搭建了混合动力模拟试验平台。以此平台为基础,分析了磁粉制动器与加载电流之间的关系和模拟端异步电机驱动器的调速性能。仿真与试验数据对比分析表明,本文所建立的模拟试验平台能够对混合驱动型风力机进行有效地模拟。
阚羽[2]（2021）在《基于HC32L136的异步电机故障诊断与保护装置研究》文中研究说明三相鼠笼式异步电机在工业生产、交通运输、航空航天和医疗康复等领域被广泛应用,且与直流电机相比具有结构简单、运行可靠、维护方便及价格低廉等优势。但若长时间工作在高温、潮湿或频繁启停等恶劣条件下,会发生各种故障。传统的保护方法通过电机的物理效应实现,并通过机械和电磁系统动作实现保护,但这种保护是被动的,是电机被监测的参数已达到或超过设置的动作阀值才做出的保护措施。为保证其安全可靠运行,需要对电机进行故障诊断和实时监测保护,以便预知电机潜在故障和故障发展的趋势,在故障未发生前进行干预,从而杜绝严重生产事故的发生。故障诊断的关键在于获知电机故障时的特征信息、故障所在位置以及故障严重程度。因此故障诊断技术是进行电机故障保护的前提条件。针对传统保护方法无法预知电机故障以及无法精准定位故障所在位置和严重程度的问题,本文以三相鼠笼式异步电机为研究对象,深入研究电机早期发生频率较高的电机负载突变和定子绕组匝间短路（Inter-Turn Short-Circuit,ITSC）故障,分别从故障特征信息获取、故障位置定位与程度估算、故障保护方法和故障保护装置设计几个方面进行研究,并通过多个实验平台进行试验验证。针对电机故障诊断和保护,本文主要进行了如下研究:（1）针对传统电机故障保护方法无法预知电机潜在故障和预测故障发展趋势的问题,以电机的基本组成、主要结构为切入点,分析了电机的工作原理以及故障引发的诱因,通过搭建电机数学模型,在Simulink环境下进行故障模型的仿真分析,获取负载突变和定子ITSC故障的特征信息,用于电机的故障诊断和分析。（2）针对卡尔曼算法在处理有限维非线性工程问题中滤波效果不佳导致算法估计误差较大的问题,提出基于三阶Spherical-Radial容积卡尔曼（Cubature Kalman filtering,CKF）算法,并将其应用于电机ITSC故障诊断,实现异步电机ITSC故障参数的估算,解决了卡尔曼算法处理非线性问题中存在的高阶截断误差和模型参数不准确,导致算法估计精度不高的问题。（3）针对传统反时限过载保护模型灵敏度不高、容易误判的问题,提出混合蛙跳算法整定反时限模型中的参数,改进反时限特性曲线的方法,来提高过载保护的灵敏度。（4）在对电机匝间短路和负载突变故障诊断的基础上,采用模块化设计思想,以HC32L136为主控芯片,设计故障保护装置,在Keil uVision5开发环境下编写了相应的故障诊断程序。考虑到装置在工作过程中会发生浪涌电压、谐波分量、电磁干扰等现象,在设计的同时采取一些抗干扰措施。（5）在前述工作的基础上,为进一步验证基于CKF算法的三相异步电机定子匝间短路故障诊断的可行性和实际控制效果。在Simulink仿真模型的基础上,搭建了包括三相异步电机、上位机和电机试验箱组成的三相异步电机定子ITSC故障诊断试验平台。利用电流互感器量测电机的三相电流,通过电信号数据采集模块将输出的电流、电压信号上传到主芯片,然后对采样数据进行处理,完成故障检测和诊断。同时在保护装置软硬件设计的基础上,搭建了保护装置实验平台。对电机故障装置的电压、电流进行参数校准和电机过载工况、匝间短路故障保护模拟测试,对保护装置的保护控制逻辑进行了功能验证。
刘雨[3]（2021）在《地铁牵引系统电制能量吸收方法的研究》文中提出地铁作为当今大中城市最主要的交通运输工具,其采用的牵引供电系统模式主要是AC/DC的供电模式,即从大电网供给的交流电在牵引变电所被整流装置整流成直流电,再向直流接触网供电,由于电能只能从牵引变电所向地铁牵引系统供电,而不能逆向流动,所以当地铁在需要进行制动的时候,地铁列车的机械能通过牵引电机这一中间介质,实现了从机械能到电能的转换,转换成的这部分电能回流到了直流接触网,其中的一部分电能可能被同一线路上正在启动的列车所消耗,而未被消耗的电能将会直接引起直流接触网电压的升高。网压过高将触发地铁牵引系统保护,本文通过研究地铁列车车载电制能量吸收方式,首先分析了地铁车辆牵引传动系统与直流牵引供电系统的等效模型,建立了考虑实际网压、实际线路、实际车辆的等效模型,并对该模型进行了仿真。在目前常用的车载电阻制动情况下,对电阻阻值以及热容量进行选取,并仿真验证了制动电阻的过压抑制效果,利用FLOTHERM仿真软件对制动电阻的温度进行仿真,观察制动电阻的温度实时变化情况,并制定了制动电阻的过温保护方案。考虑到节能减排等方面的因素,利用制动电阻消耗能量会造成一定的浪费,本文继续研究了超级电容的特性,分析了超级电容的内部结构特征,把超级电容等效为简单易行的RC串联模型。同时根据超级电容的充电和放电的原理,搭建了双向DC/DC变换器,并制定了对应的吸收和释放能量的控制方法,使能量能够得到有效控制。最后建立了超级电容储能系统的综合仿真模型,通过仿真结果,验证了本文所采用的控制策略,实现了该系统能够有效吸收牵引传动系统产生的电制能量的目的。
王悦[4]（2021）在《矿用低压馈电开关综合保护系统研究与设计》文中研究表明馈电开关是煤矿井下的配电开关,它的主要功能是能够准确识别出井下电力线路的各种电气故障并快速准确地断开故障支路,进而保障井下电力线路的安全。随着井下自动化采煤技术的不断发展,矿井规模也不断扩大,以往传统馈电开关的动作速度慢、可靠性差的缺点在实际的生产过程中日益显现出来,因此传统的馈电开关其性能与准确性都很难满足现代矿井低压电网安全供电的要求。因此基于井下的环境特点,很有必要对馈电开关保护技术进行较为深入的研究,为进一步提高馈电开关的整体性能,本文对馈电开关的故障检测方法、软件以及硬件设计做了以下研究:首先对馈电开关的研究现状以及发展趋势予以详细的阐述和分析,指出目前煤矿井下低压电网保护所存在的不足;针对井下中性点不接地的供电系统,系统性地分析井下发生漏电故障及过流故障时的原因及变化规律,并对井下的漏电故障、过流故障进行仿真,分析出它们各自的故障特点;针对不同的故障特征采用不同的故障检测方法,对所使用的故障检测方法进行仿真或实验验证。其次对馈电保护系统进行硬件电路及软件程序设计。硬件电路以STM32F103ZET6为控制核心,设计了相应的信号处理电路、相敏保护电路、负序保护电路及线性光耦隔离电路以及功率计量电路等硬件电路;软件程序设计采用模块化的设计方法,设计了初始化程序、漏电保护程序、电流检测程序、电压检测程序、LCD液晶驱动程序等各功能模块子程序。最后搭建了实验平台,对保护系统进行采样误差、漏电、过流、功率计量等实验验证,得出了实验波形和实验数据,进一步验证了设计的可行性和正确性。
张江涛[5]（2020）在《电动汽车变流器及电机控制研究》文中进行了进一步梳理电动汽车使用电动机,消耗电能,可以减少对传统能源的消耗,故电动汽车的研究和发展逐渐变得火热起来。本研究着重解决电动汽车电动运行状态和再生制动状态下,电机和变流器的控制问题。在进行控制研究之前,首先需要分析电动汽车的结构组成,电动汽车处于电动运行状态和再生制动状态的工作原理。为了使研究切合实际,电机和变流器需要参考市场上已有的实际电动汽车进行选择。综合考虑后,本研究选择的电动汽车电机为三相交流异步电动机,变流器为双向DC/DC变流器。选定三相交流异步电动机以后,为了实现对三相交流异步电动机有效地控制,通过分析三相交流异步电动机的数学模型可以发现,采用SVPWM控制三相交流异步电动机,可以达到像控制直流电机一样简单有效,为了使电动汽车能够稳定运行,在矢量控制的基础上,本研究还采用了转速和电流双闭环的控制策略,对三相异步电动机的转速和转矩进行控制。为了分析双向DC/DC变流器不同工作状态的控制策略,使用状态空间平均法建立双向DC/DC变流器Boost升压状态和双向DC/DC变流器Buck降压状态的数学模型,然后分析双向DC/DC变流器Boost电路工作于电动汽车电动运行状态,以及双向DC/DC变流器Buck电路工作于电动汽车再生制动运行状态的控制策略。经过分析上述过程,本研究最终选用闭环电压或电流负反馈的经典PID控制方式,控制双向DC/DC变流器在电动汽车运行中的工作。对三相交流异步电动机和双向DC/DC变流器的控制研究分析完成后。结合实际,设定电动汽车电机和双向DC/DC变流器以及蓄电池的相关参数。然后借助于MATLAB/Simulink仿真软件,建立电动汽车处于电动运行状态的模型和电动汽车处于再生制动运行状态的模型,通过分析两状态下的仿真结果,可以发现三相异步电机的矢量控制,对于电机的稳定运行具有显着作用。并且双向DC/DC变流器不同工作状态下,经典PID控制对其变换后电压和电流的控制效果也很明显。从而得出本研究具有一定的实用性。
王兴武[6]（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》文中提出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。
常远瞩[7]（2020）在《电网对称短路故障期间双馈型风机序贯切换特性建模及故障电流分析研究》文中研究表明在能源安全与环境保护战略的驱动下,我国能源结构正逐渐由化石能源为主向清洁可再生能源转型,作为风力发电主力机型的双馈型风机已成为仅次于同步发电机的重要电源装备。不同于同步发电机及其半控型励磁具备较强的过载能力,双馈型风机受限于多尺度储能元件及全控变换器的弱过载能力,在电网短路故障后,须依赖附加软件算法与硬件电路的有序切换配合实现各尺度储能元件的应力安全（即故障穿越）。这种具备序贯性的多尺度切换结构决定了双馈型风机异于传统电源装备的暂态特性,并使含大规模风电的现代电力系统呈现复杂的故障电气量变化特征。由同步发电机电磁暂态过程分析发展形成的经典故障分析方法及电力装备选型、继电保护整定等应用正面临失效的风险,含大规模风电的区域电力系统已陆续显现机理不明的暂态（电压/电流）应力新问题。研究电网短路期间双馈型风机的暂态特性及其在系统暂态行为中的影响规律是提升现代电力系统安全运行能力的基础。目前,针对电网短路期间双馈型风机暂态特性的研究主要依赖面向数值仿真的复杂“黑盒”模型,针对系统暂态行为的研究多局限于理想场景,未充分考虑多种故障穿越策略序贯切换等关键因素的影响,对风机暂态特性机理及其在系统暂态行为中的影响规律认识仍有不足。为此,本文基于“装备特性决定系统行为”的思路,从双馈型风机激励响应的原始关系出发,建立服务于认识因果的暂态分析模型,研究内电势矢量、故障电流暂态特征的描述方法与一般规律,并探索分析结果的简单应用。本文的主要内容如下:（1）梳理了正常运行、电网短路工况下双馈型风机的控制保护结构。以能量储存变换为视角,梳理了正常工况下双馈型风机常规控制策略的工作原理,总结为多尺度控制结构;阐明了电网短路故障后风机内多尺度储能元件应力的形成机制,梳理了故障穿越软件算法、硬件电路的工作原理,总结为多尺度切换结构。电网深度故障期间双馈型风机多尺度控制切换结构的序贯性是本文研究的重点。（2）构建了服务于认识双馈型风机暂态特性的分析模型。梳理了电网短路期间双馈型风机暂态特性包含的原始数学关系,总结了装备激励响应间关系的复杂性与分析挑战。以内电势矢量为接口,构建了内电势矢量串联定参数电感的双馈型风机暂态分析模型,明确了双馈型风机的暂态特性及其在系统暂态行为中的量化表征。（3）对比传统电源装备认识了双馈型风机暂态特性及其在系统中暂态行为的特殊性。对比了同步发电机、双馈型风机中驱动两者内电势矢量的开环关系,总结了电网短路期间双馈型风机暂态特性的序贯分段、非线性、高阶耦合特征;对比了简单电力系统短路期间两者内电势矢量的时变特征,发现了双馈型风机内电势矢量幅值、频率时变的特殊性与复杂性,并基于子矢量初步描述了双馈型风机内电势矢量的变化规律。（4）近似解析分析了近端三相短路场景中双馈型风机的故障电流规律。提出了基于运算电感的分析方法,推导了计及多种故障穿越策略序贯切换的故障电流近似解析表达式,以简洁统一的形式描述了各故障电流分量的幅值、频率、衰减规律。基于1.5MW商用风机详细电磁暂态仿真与10kW动模实验平台验证了表达式应用于风电场单机、多机场景的准确性与适用性。（5）近似分析了近端三相短路场景中决定双馈型风机故障电流规律的磁通分布机制。发现了故障期间双馈型风机转子电流对主磁通的特殊挤出现象。基于提出的等效电感,集中表征了双馈型风机在不同故障穿越策略下的磁链-电流代数关系,为认识双馈型风机故障电流规律提供了基于磁通图景的新视角。（6）初步探索了双馈型风机故障电流分析结果的简单应用。对比了近端三相短路期间双馈型风机与同步发电机在故障电流规律及磁通分布机制方面的异同,总结了双馈型风机故障电流的特殊性。探讨了故障电流分析结果应用于风电场断路器选型计算、送出线距离保护性能分析的可行性。本文提出的暂态分析模型能够厘清双馈型风机在电网短路期间的暂态特性因果关系,认识简单电力系统中双馈型风机暂态行为的一般规律;针对近端三相短路提出的故障电流表达式、磁链-电流代数关系能够准确量化电流分量的幅值、频率、衰减信息,能够服务于断路器选型、继电保护适应性分析等简单应用。
常棋棋[8]（2020）在《基于闭环观测器的异步电机矢量控制系统转速辨识技术的研究》文中指出异步电机矢量控制系统具有实现方式简单、控制性能良好等优点,采用转速辨识技术的矢量控制系统避免了安装速度传感器带来的控制系统成本增加以及降低系统可靠性的问题。但是转速辨识技术在实际应用中转速辨识精度以及面对状态突变时的鲁棒性有待提高。针对以上问题,本文对两种闭环的转速观测器:龙贝格观测器与扩展卡尔曼滤波器（EKF）展开研究。论文主要研究内容如下:针对传统模型参考自适应系统控制精度与收敛性较差的缺点,构造了基于龙贝格观测器的转速辨识系统,并对观测器模型的稳定性进行了论证分析。在仿真软件中搭建了基于龙贝格观测器的转速辨识模型。针对传统的扩展卡尔曼滤波（EKF）算法在状态突变和参数失配情况存在转速跟踪性能劣化的问题,引入强跟踪滤波器算法（STEKF）对其加以改进。设计了基于STEKF的转速辨识模型,仿真结果表明STEKF相较于EKF在估计误差、外部干扰以及参数失配等情况具有更好的鲁棒性。通过仿真对比分析了本文的两种转速辨识算法在低频重载以及运行过程中出现干扰时的转速辨识效果,仿真结果表明STEKF在中高速的抗差性能更优,龙贝格观测器具有更好的低速辨识性能。最后,采用飞思卡尔MC56F8255进行软硬件设计,构造了STEKF与龙贝格观测器相结合的转速辨识系统,在中高速区采用抗差性能更好的STEKF进行转速辨识,在低速区采用辨识精度更高的龙贝格观测器进行转速辨识。搭建了1.1k W电机实验平台,实验结果验证设计方案的可行性。
谢仕宏[9]（2019）在《用于制浆设备的异步电机空间电压矢量变频软起动控制理论与方法研究》文中研究表明用于造纸工业制浆设备的异步电机功率巨大,直接起动产生较大的冲击电流导致设备损坏、电网电压骤降,异常停机后带载起动所需电磁转矩大。而现有异步电机软起动方法存在起动转矩不足、转矩脉动大或不易直接旁路切换的缺点。针对上述问题,文章依托国家自然科学基金项目（51577110）,研究了基于六边形空间电压矢量的异步电机离散变频软起动控制方法和小电容变频器理论及两相直接旁路切换控制方法。论文主要贡献可分述如下:（1）传统离散变频软起动转矩脉动的原因及改进方法研究针对制浆设备异常停机所需起动转矩较大的特点,提出一种高起动转矩的异步电机离散变频控制方法。这种方法基于六边形电压矢量轨迹控制,可以消除传统离散变频控制的异步电机负电磁转矩脉动。首先根据三相晶闸管电路两相导通才能形成回路的特点,引入空间电压矢量理论,分析基于等效正弦波原理的异步电机离散变频电压波形,根据异步电机定子磁链与定子电压的物理关系,说明与定子磁链旋转方向不一致的电压矢量就是产生负电磁转矩脉动的原因,其次剔除产生负电磁转矩的空间电压矢量,提出按六边形电压矢量轨迹控制的离散变频方法;最后分析在定子电流断续期间转子电流的变化规律及其对定子磁链的影响,验证了定子磁链衰减量对软起动过程影响较小。实验结果显示,基于六边形电压矢量轨迹的离散变频控制方法能够消除异步电机负电磁转矩脉动。（2）基于空间电压矢量的异步电机离散变频软起动控制方法研究在剔除反向电压矢量基础上,根据定子电压幅值变化对空间电压矢量方向的影响,进一步提出了按定子磁链轨迹控制的异步电机离散变频软起动控制策略。首先分析了三相晶闸管电路两相导通时电压矢量对异步电机定子磁链的影响,找出了各离散频率点产生近似圆形磁链轨迹的电压矢量作用方法。其次建立了三相晶闸管电路两相导通时异步电机动态数学模型,推导了异步电机定子磁链方程,并计算开路零电压矢量作用时的定子磁链衰减量,证明开路零电压矢量不影响异步电机离散变频软起动。最后提出了异步电机离散变频7-4-3-1分频软起动磁链控制策略的实现方法。实验结果显示,与传统软起动方法相比最大起动电流可降低20%,转矩脉动显着降低。（3）开关控制小电容变频器理论及异步电机能量回馈机理研究针对离散变频不能实现制浆设备转速平滑连续调节、现有变频器又不易直接旁路切换的缺点,提出一种开关控制小电容变频器电路结构及控制策略。首先分析了传统变频器直流母线电解电容的基本功能,指出电解电容增大变频器电磁惯性、导致输入电压和输出电压隔离是变频器不易旁路切换的主要原因。其次,研究了变频器在不同开关状态下异步电机能量回馈特性,并建立了稳态时异步电机回馈能量模型,从理论上验证了小电容变频器的可行性。接着提出了开关控制小电容变频器的电路结构和基于直流母线六脉波电压的电容参数计算方法,该方法以电容充放电的电压波形逼近变频器网侧整流输出的六脉波电压波形为依据。最后研究了小电容变频器输出电压特性,通过控制逆变输出电压零相位与输入直流母线电压峰值的时间关系,使小电容变频器电压传输比最大。实验结果表明,稳态时开关控制小电容变频器-异步电机系统回馈能量较小,小电容变频器所需电容为传统变频器的1/4,但最大电压传输比和输出电压谐波含量与传统变频器相近。（4）基于六边形电压矢量轨迹的连续变频软起动及旁路切换方法研究针对制浆设备驱动电机功率巨大、开关频率高导致小电容变频器开关损耗大的特点,提出了按六边形电压矢量轨迹控制的异步电机软起动控制及旁路切换方法。首先研究了基于120°方波逆变控制和180°方波逆变控制的六边形电压矢量作用原理。然后根据小电容变频器稳态瞬时等效电路存在3.3ms两相直通的特点,提出一种两相直接旁路切换控制方法。最后分析了120°方波逆变控制和180°方波逆变控制两相直接旁路切换的具体方法,并对比分析了两种旁路切换控制方法的仿真结果。结果表明,基于六边形电压矢量轨迹控制的小电容变频器可形成稳定的3.3ms两相等效直通电路且重复出现;基于180°方波逆变控制的旁路切换性能优于120°方波逆变控制的旁路切换性能。（5）基于变频软起动技术的制浆设备轻载节能方法研究针对制浆设备能耗大的特点,选取制浆过程主要设备输浆泵和磨浆机为研究对象,首先分析了输浆泵轻载时降速节能原理,建立了输浆泵轻载降速控制异步电机损耗模型,并对比了调压调速控制和变频调速控制的节能效果;然后分析了磨浆机打浆控制原理及能耗模型,提出磨浆机轻载恒转矩变频调速节能控制方法。仿真数据显示,当输浆泵转速下降11.5%,采用调压调速可节能20%,采用变频调速可节能30%,并且变频调速范围更宽;磨浆机轻载恒转矩变频调速控制可有效降低电机输出功率和电机损耗。综上所述,文章发现了晶闸管离散变频产生负电磁转矩的物理原因,提出可消除负电磁转矩分量的异步电机离散变频六边形电压矢量控制方法;提出按磁链轨迹控制无反向电压矢量的异步电机7-4-3-1分频软起动控制方法;提出开关控制小电容变频器电路结构及六边形电压矢量控制两相直接旁路切换方法;建立了小电容变频器-异步电机系统能量回馈模型,提出了小电容参数计算依据;建立了考虑异步电机损耗的输浆泵和磨浆机轻载变频调速节能模型。
李伟[10]（2019）在《新能源汽车异步电机控制器设计及应用》文中认为随着国家经济的大力发展,人们环保意识的增强,可持续发展的观念越来越深入人心,新能源汽车具有低噪声、无污染、使用成本低的特点,同时政府也出台政策大力扶持新能源汽车行业,因此可见新能源汽车在未来有着很好的市场前景。电机控制系统作为新能源汽车的核心技术,其控制效果直接影响电动汽车性能的优劣,并且在电动汽车所用的电机控制系统中,交流电机控制系统凭借着结构简单、成本低、高可靠性以及较宽的调速范围得到了广泛的应用。论文分析了交流异步电机的结构和工作原理,以异步电机在三相静止坐标系下的数学模型为基础,使用Park和Clark变换将其转化为类似直流电机的两相旋转坐标系的数学模型,使电机定子励磁电流分量和转矩电流分量得到了解耦,简化了其控制难度。设计了基于电流分量的转子磁链观测器,并且利用转子磁场定向控制技术和异步电机的电流模型完成了矢量控制系统结构设计,为构建矢量控制系统平台提供了理论依据。采用DSP增强型PWM（EPWM）模块生成高精度空间矢量脉宽调制（SVPWM）信号,提升了电机的控制效率和调速范围。论文采用TMS320F28035数字信号处理器完成了控制器的硬件系统设计,实现了基于线性霍尔传感器的非接触式电流检测模块,较好地解决了大电流情况下交流电流检测的难题。基于该硬件平台和磁场定向矢量控制（FOC）算法,完成了速度环和电流环双闭环的交流异步电机控制软件设计,并根据电动汽车整车其他设备控制逻辑,实现了全功能的控制软件系统。论文最后在专用电机测试平台对所设计的控制系统进行了实测,以一台额定功率4KW的三相交流异步电机为测试对象,对电机进行空载和带载运行试验,测试在不同工况情况下电机的启动和连续运转的情况。实验结果表明该控制器控制电机运转平稳,运行效率高,动态性能好,速度控制精度较高,达到了预期设计要求。
二、三相交流异步电机综合保护技术（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、三相交流异步电机综合保护技术（论文提纲范文）
（1）基于异步电机的混合驱动型风力机模拟试验平台的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 本文研究背景与意义 |
| 1.2 研究现状 |
| 1.2.1 风力混合驱动发电系统研究现状 |
| 1.2.2 风力机仿真的研究现状 |
| 1.2.3 风力机模拟试验台研究现状 |
| 1.3 论文主要研究内容 |
| 2 混合驱动型风力机特性分析及试验台模型建立 |
| 2.1 混合驱动型风力机组成与工作原理分析 |
| 2.2 风速特性分析与建模 |
| 2.3 风轮转换原理及特性分析 |
| 2.3.1 风能计算公式 |
| 2.3.2 风力机重要参数 |
| 2.4 混合驱动风力机系统功率流分析 |
| 2.4.1 混合驱动系统功率重要参数确定 |
| 2.4.2 全风速混合系统功率流分析 |
| 2.5 混合驱动型风力机模拟方法分析 |
| 2.5.1 差动齿轮箱建模 |
| 2.5.2 混合驱动型风力机最大功率点模拟方法 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 模拟试验台中异步电机的控制算法分析及总体仿真 |
| 3.1 三相异步电机数学模型的建立 |
| 3.1.1 三相静止坐标系下异步电机模型 |
| 3.1.2 三相异步电动机的控制算法 |
| 3.1.3 三相异步电机同步旋转坐标系下数学模型 |
| 3.2 三相异步电机磁场定向控制 |
| 3.2.1 转子磁场定向基本原理 |
| 3.2.2 三相异步电机转子磁场定向控制系统 |
| 3.3 SVPWM控制原理及实现 |
| 3.3.1 SVPWM控制原理 |
| 3.3.2 SVPWM的算法实现 |
| 3.3.3 SVPWM仿真 |
| 3.4 混合驱动型风力机系统仿真 |
| 3.4.1 三相异步电机矢量控制算法系统仿真 |
| 3.4.2 混合驱动型风力机试验台仿真及分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 4.混合驱动型风力机模拟平台相关硬件设计 |
| 4.1 试验台硬件总体架构分析 |
| 4.1.1 混合动力模拟平台硬件保护电路设计 |
| 4.1.2 模拟端异步电机控制器总体分析 |
| 4.2 模拟端电机驱动器控制板设计 |
| 4.2.1 TMS320 F28335 芯片介绍 |
| 4.2.2 最小组成电路设计 |
| 4.2.3 控制板供电模块设计 |
| 4.2.4 通信电路设计 |
| 4.2.5 AD采样模块设计 |
| 4.3 模拟端电机驱动器信号采集电路设计 |
| 4.3.1 电流采集电路 |
| 4.3.2 速度采集电路设计 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 模拟端电机驱动器软件设计与实验结果总体分析 |
| 5.1 DSP开发环境CCS6.0 简介 |
| 5.2 主程序设计 |
| 5.3 中断子程序 |
| 5.3.1 ADC采样模块 |
| 5.3.2 转速测量模块 |
| 5.3.3 SVPWM模块 |
| 5.4 混合驱动风力机模拟试验研究 |
| 5.4.1 磁粉制动器与加载电流关系分析 |
| 5.4.2 模拟端三相异步电机试验分析 |
| 5.4.3 混合驱动型风力机试验结果分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
（2）基于HC32L136的异步电机故障诊断与保护装置研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 电机保护装置的发展和研究现状 |
| 1.2.1 机械式电机保护装置 |
| 1.2.2 电子式电机保护装置 |
| 1.2.3 智能化电机保护装置 |
| 1.3 电机故障诊断技术的发展和研究现状 |
| 1.3.1 基于信号处理的方法 |
| 1.3.2 基于知识的诊断方法 |
| 1.3.3 基于解析模型的方法 |
| 1.4 课题研究主要内容 |
| 第2章 三相异步电机主要故障特征分析 |
| 2.1 三相异步电机的结构及工作原理 |
| 2.1.1 结构 |
| 2.1.2 工作原理 |
| 2.2 三相异步电机正常状态数学模型 |
| 2.2.1 三相坐标系下的数学模型 |
| 2.2.2 两相坐标系下的数学模型 |
| 2.3 负载突变故障特征分析 |
| 2.3.1 负载突变故障概述 |
| 2.3.2 负载突变仿真分析 |
| 2.4 定子ITSC故障特征分析 |
| 2.4.1 定子匝间ITSC故障概述 |
| 2.4.2 三相坐标系下匝间短路数学模型 |
| 2.4.3 两相坐标系下匝间短路数学模型 |
| 2.4.4 两相坐标系下匝间短路状态方程及仿真分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 CKF电机故障分析和改进反时限保护研究 |
| 3.1 CKF算法分析 |
| 3.1.1 卡尔曼滤波算法原理 |
| 3.1.2 容积卡尔曼滤波算法原理 |
| 3.1.3 容积卡尔曼滤波算法流程 |
| 3.2 基于CKF算法电机定子匝间短路故障研究 |
| 3.2.1 电机故障估计策略 |
| 3.2.2 故障特征的提取 |
| 3.2.3 电机匝间短路控制系统仿真分析 |
| 3.3 反时限过载保护 |
| 3.3.1 反时限过载保护简介 |
| 3.3.2 反时限动作特性方程 |
| 3.4 反时限过载保护整定 |
| 3.4.1 混合蛙跳算法在电机反时限优化中的应用 |
| 3.4.2 混合蛙跳算法步骤 |
| 3.4.3 利用混合蛙跳算法确定反时限参数 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 电机故障保护装置设计 |
| 4.1 硬件设计 |
| 4.1.1 核心处理模块 |
| 4.1.2 电信号数据采集模块 |
| 4.1.3 电源模块 |
| 4.1.4 通信模块 |
| 4.1.5 系统存储模块 |
| 4.1.6 继电器驱动电路 |
| 4.2 软件设计 |
| 4.2.1 程序设计语言与平台 |
| 4.2.2 系统软件的整体设计 |
| 4.2.3 初始化程序设计 |
| 4.2.4 故障判断程序 |
| 4.3 系统抗干扰设计 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 实验验证与分析 |
| 5.1 故障诊断实验平台整体架构 |
| 5.2 电机保护实验平台整体架构 |
| 5.2.1 参数校准 |
| 5.2.2 过载保护功能验证 |
| 5.2.3 定子匝间短路保护功能验证 |
| 5.3 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 本文主要内容与创新点 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间所取得的研究成果 |
| 致谢 |
（3）地铁牵引系统电制能量吸收方法的研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 序言(前 言) |
| 1 引言 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 地铁牵引供电系统 |
| 1.3 地铁牵引传动系统 |
| 1.3.1 异步电机牵引 |
| 1.3.2 永磁同步电机牵引 |
| 1.4 地铁制动方式 |
| 1.4.1 电空联合制动 |
| 1.4.2 纯电气制动 |
| 1.4.3 防止再生制动失效的对策 |
| 1.5 本文研究的主要内容 |
| 2 牵引供电及传动系统建模分析 |
| 2.1 牵引供电系统建模 |
| 2.1.1 交流部分建模 |
| 2.1.2 直流部分建模 |
| 2.1.3 牵引网简化模型 |
| 2.2 牵引传动系统建模 |
| 2.2.1 牵引传动系统主电路结构 |
| 2.2.2 电流源等效模型 |
| 2.3 牵引供电系统模型仿真 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 基于制动电阻的电制能量吸收 |
| 3.1 能量吸收原理 |
| 3.2 制动电阻阻值的选取 |
| 3.2.1 电制功率的限制 |
| 3.2.2 IGBT开关频率的限制 |
| 3.2.3 IGBT工作电流限制 |
| 3.3 制动电阻能耗计算 |
| 3.4 制动电阻过温保护 |
| 3.5 仿真结果 |
| 3.5.1 制动能量吸收仿真 |
| 3.5.2 制动电阻温度变化仿真模型 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 基于超级电容的电制能量吸收 |
| 4.1 超级电容的特性 |
| 4.2 储能系统原理 |
| 4.2.1 储能系统结构 |
| 4.2.2 双向DC/DC变换器 |
| 4.3 能量控制策略 |
| 4.3.1 buck工作模式 |
| 4.3.2 boost工作模式 |
| 4.4 仿真结果 |
| 4.4.1 buck工作模式 |
| 4.4.2 boost工作模式 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 结论 |
| 参考文献 |
| 作者简历及攻读学位期间取得的科研成果 |
| 学位论文数据集 |
（4）矿用低压馈电开关综合保护系统研究与设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 煤矿井下供电系统的结构特点 |
| 1.3 矿用低压馈电开关的发展历程与发展现状 |
| 1.3.1 发展历程 |
| 1.3.2 发展现状 |
| 1.4 矿用馈电开关的发展趋势 |
| 1.5 本文的主要研究内容 |
| 2 漏电故障分析与检测原理 |
| 2.1 漏电故障特征分析 |
| 2.2 煤矿井下低压电网漏电故障特性仿真 |
| 2.3 漏电故障检测原理 |
| 2.3.1 附加直流电源检测原理 |
| 2.3.2 零序功率方向法检测原理 |
| 2.3.3 零序导纳法及其改进 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 过流故障分析与保护原理 |
| 3.1 短路故障分析 |
| 3.1.1 三相短路故障 |
| 3.1.2 两相短路故障 |
| 3.2 断相故障分析 |
| 3.3 三相电流不平衡故障分析 |
| 3.4 过载故障分析 |
| 3.5 过流故障保护原理 |
| 3.5.1 对称性过流故障保护原理 |
| 3.5.2 不对称过流故障保护原理 |
| 3.5.3 过压及欠压保护 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 馈电保护系统硬件设计 |
| 4.1 主控芯片选择及外围电路设计 |
| 4.1.1 USB转串口电路 |
| 4.1.2 电源电路设计 |
| 4.1.3 通信电路设计 |
| 4.2 信号采集与处理电路 |
| 4.2.1 电压采集与处理电路 |
| 4.2.2 电流采集与处理电路 |
| 4.3 保护电路设计 |
| 4.3.1 负序检测电路 |
| 4.3.2 相敏保护电路 |
| 4.3.3 线性光耦隔离电路 |
| 4.3.4 绝缘检测电路 |
| 4.3.5 开关量输入/出单元 |
| 4.4 功率计量电路 |
| 4.5 液晶显示电路设计 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 馈电保护系统软件设计 |
| 5.1 系统软件总体设计 |
| 5.2 系统程序设计 |
| 5.2.1 初始化程序设计 |
| 5.2.2 电压检测程序 |
| 5.2.3 电流检测程序 |
| 5.2.4 漏电检测程序设计 |
| 5.2.5 Modbus通信协议软件设计 |
| 5.3 数据处理算法 |
| 5.4 系统抗干扰设计 |
| 5.4.1 主要的干扰源 |
| 5.4.2 硬件抗干扰设计 |
| 5.4.3 软件抗干扰设计 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 系统调试与实验结果分析 |
| 6.1 实验平台搭建 |
| 6.2 采样误差分析 |
| 6.3 漏电保护实验 |
| 6.4 过流及过压欠压保护实验 |
| 6.4.1 相敏保护实验 |
| 6.4.2 负序保护实验 |
| 6.4.3 过载保护实验 |
| 6.4.4 过压、欠压实验 |
| 6.5 功率计量实验 |
| 6.6 本章小结 |
| 7 总结与展望 |
| 7.1 总结 |
| 7.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
（5）电动汽车变流器及电机控制研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景 |
| 1.2 电动汽车的发展 |
| 1.3 电动汽车的结构组成 |
| 1.4 电动汽车蓄电池和电机的选择 |
| 1.5 本文主要工作与研究内容 |
| 第二章 电动汽车三相异步电动机控制研究 |
| 2.1 电动汽车三相异步电机建模 |
| 2.1.1 电动汽车驱动系统结构 |
| 2.1.2 三相异步电动机的数学模型 |
| 2.2 电动汽车三相异步电机的矢量控制 |
| 2.3 SVPWM技术 |
| 2.3.1 SVPWM的定义 |
| 2.3.2 SVPWM的原理 |
| 2.3.3 SVPWM的算法 |
| 2.3.4 SVPWM的模型搭建 |
| 2.4 电机的四象限运行 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 双向DC/DC变流器建模分析 |
| 3.1 双向DC/DC变流器介绍 |
| 3.2 双向DC/DC变流器的工作过程 |
| 3.3 双向DC/DC变流器建模 |
| 3.3.1 双向DC/DC变流器建模方法 |
| 3.3.2 建立双向DC/DC变流器数学模型 |
| 3.4 双向DC/DC变流器Boost升压工作建模 |
| 3.5 双向DC/DC变流器Buck升压工作建模 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 电动汽车电动状态控制研究 |
| 4.1 逆变器直流侧电压分析 |
| 4.2 双向DC/DC变流器Boost电路控制 |
| 4.3 电动汽车电动运行仿真 |
| 4.3.1 电动汽车参数选择 |
| 4.3.2 电动汽车电动运行仿真分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 电动汽车再生制动状态控制研究 |
| 5.1 电动汽车再生制动介绍 |
| 5.1.1 电动汽车再生制动原理 |
| 5.1.2 电动汽车再生制动影响因素 |
| 5.2 双向DC/DC变流器Buck电路控制 |
| 5.3 电动汽车再生制动运行仿真分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 在学研究成果 |
| 致谢 |
（6）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 |
（7）电网对称短路故障期间双馈型风机序贯切换特性建模及故障电流分析研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 变量和符号索引 |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题的研究背景 |
| 1.1.1 电力系统经典故障分析的简要回顾 |
| 1.1.2 能源结构转型推动风力发电成为电力系统的重要电源 |
| 1.1.3 双馈型风机成为风力发电的主要机型 |
| 1.1.4 含大规模风电电力系统的短路脱网事件与风机的故障穿越要求 |
| 1.2 课题研究的问题 |
| 1.2.1 风电电源赋予电力系统的暂态应力新问题 |
| 1.2.2 电力装备暂态特性与电力系统暂态行为的一般关系 |
| 1.2.3 课题的定位与研究内容 |
| 1.3 课题研究面临的主要挑战 |
| 1.3.1 双馈型风机交流励磁的复杂性 |
| 1.3.2 双馈型风机故障穿越控制保护策略的复杂性 |
| 1.3.3 含双馈型风机电力系统暂态分析的主要挑战 |
| 1.4 课题的研究现状与必要性 |
| 1.4.1 应用于电网短路分析的双馈型风机建模研究现状 |
| 1.4.2 电网短路故障期间双馈型风机暂态行为的研究现状 |
| 1.4.3 课题研究的必要性 |
| 1.5 本文的研究思路及章节安排 |
| 1.5.1 本文的研究思路 |
| 1.5.2 本文各章节的内容与联系 |
| 2 双馈型风机控制保护的基本结构 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 双馈型风机的物理拓扑与多尺度储能元件 |
| 2.3 双馈型风机的常规多尺度控制策略 |
| 2.3.1 转子转速控制 |
| 2.3.2 直流电压控制 |
| 2.3.3 交流电流控制 |
| 2.3.4 锁相控制 |
| 2.4 电网短路故障后双馈型风机多尺度应力的形成机制 |
| 2.5 双馈型风机故障穿越的附加控制保护策略 |
| 2.5.1 瞬时控制时间尺度内的故障穿越控制保护策略 |
| 2.5.2 交流电流控制时间尺度内的故障穿越控制策略 |
| 2.5.3 直流电压控制时间尺度内的故障穿越控制保护策略 |
| 2.5.4 转子转速控制时间尺度内的故障穿越控制保护策略 |
| 2.6 不同故障程度及时段内多种故障穿越控制保护策略的序贯配合 |
| 2.7 本章小结 |
| 3 故障穿越期间双馈型风机暂态特性的建模 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 电网短路故障期间双馈型风机暂态特性建模的一般假设 |
| 3.3 双馈异步电机的动态数学模型 |
| 3.4 不同故障穿越控制保护策略下双馈型风机的数学关系 |
| 3.4.1 瞬时控制时间尺度内双馈型风机的数学关系式 |
| 3.4.2 交流电流控制时间尺度内双馈型风机的数学关系式 |
| 3.4.3 直流电压控制时间尺度内双馈型风机的数学关系式 |
| 3.5 故障穿越期间双馈型风机的原始数学关系及其复杂特征 |
| 3.5.1 故障穿越期间双馈型风机原始数学关系的状态空间描述 |
| 3.5.2 序贯分段特征 |
| 3.5.3 非线性特征 |
| 3.5.4 高阶耦合特征 |
| 3.6 基于双馈型风机内电势矢量的暂态特性建模 |
| 3.6.1 暂态特性建模的目的与内容 |
| 3.6.2 双馈型风机的内电势矢量 |
| 3.6.3 瞬时控制时间尺度内双馈型风机的暂态分析模型 |
| 3.6.4 交流电流控制时间尺度内双馈型风机的暂态分析模型 |
| 3.6.5 直流电压控制时间尺度内双馈型风机的暂态分析模型 |
| 3.6.6 电网短路故障期间双馈型风机的暂态分析模型 |
| 3.7 双馈型风机暂态分析模型的验证 |
| 3.8 本章小结 |
| 4 电网短路期间双馈型风机与同步发电机暂态特性行为的区别 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 同步发电机经典暂态分析模型的回顾 |
| 4.3 双馈型风机与同步发电机暂态特性的核心区别 |
| 4.3.1 暂态过程过渡方式的区别 |
| 4.3.2 驱动内电势矢量幅值频率动态的开环关系区别 |
| 4.4 简单系统中双馈型风机与同步发电机暂态行为的核心区别 |
| 4.4.1 系统描述 |
| 4.4.2 双馈型风机与同步发电机内电势矢量的对比分析 |
| 4.5 双馈型风机内电势矢量暂态行为的规律简析 |
| 4.5.1 双馈型风机内电势矢量解构的基本思路 |
| 4.5.2 双馈型风机内电势的子矢量及其规律特征 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 双馈型风机近端三相短路故障电流的规律分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 近端三相短路故障期间双馈型风机数学模型的近似简化 |
| 5.2.1 近端三相短路故障的基本特征 |
| 5.2.2 锁相环等非线性环节的动态及近似简化 |
| 5.2.3 转子电流控制的性能及近似简化 |
| 5.2.4 近端三相短路期间故障电流分析的数学模型 |
| 5.3 基于双馈型风机运算电感的分析方法 |
| 5.3.1 双馈型风机的运算电感 |
| 5.3.2 故障电流组成分量的频率与幅值 |
| 5.3.3 故障电流的稳态与暂态成分 |
| 5.3.4 故障电流组成分量的衰减时间常数与频率偏移量 |
| 5.4 近端三相短路期间双馈型风机故障电流的数学表达式 |
| 5.5 双馈型风机故障电流分析结果的电磁暂态数值仿真验证 |
| 5.5.1 系统与故障场景描述 |
| 5.5.2 单双馈型风机故障电流的仿真对比验证 |
| 5.5.3 多双馈型风机故障电流的仿真对比验证 |
| 5.6 双馈型风机故障电流分析结果的动模实验平台验证 |
| 5.6.1 双馈型风机动模实验平台概述 |
| 5.6.2 动模实验场景描述 |
| 5.6.3 故障电流的实验波形对比验证 |
| 5.7 本章小结 |
| 6 双馈型风机近端三相短路故障电流的磁路机制分析 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 双馈型风机的磁路分析与挤出现象 |
| 6.2.1 双馈异步电机的基本磁路与电感 |
| 6.2.2 转子电流对双馈异步电机主磁通的挤出现象 |
| 6.3 双馈型风机的等效电感 |
| 6.3.1 从定子端口侧看入的等效电感 |
| 6.3.2 从转子端口侧看入的等效电感 |
| 6.4 双馈型风机的分析子系统及磁链组成分量 |
| 6.4.1 双馈型风机的分析子系统 |
| 6.4.2 子系统S1 的定转子磁链分量 |
| 6.4.3 子系统S2 的定转子磁链分量 |
| 6.5 基于定转子侧等效电感描述的磁链-电流代数关系 |
| 6.5.1 故障电流分量幅值分配的物理机制 |
| 6.5.2 故障电流分量衰减及频率偏移的物理机制 |
| 6.6 本章小结 |
| 7 双馈型风机近端三相短路故障电流规律的简单应用 |
| 7.1 引言 |
| 7.2 双馈型风机与同步发电机故障电流的对比认识 |
| 7.2.1 近端三相短路期间故障电流解析表达式的对比分析 |
| 7.2.2 近端三相短路期间内部磁路关系的对比分析 |
| 7.3 基于双馈型风机故障电流特征的断路器选型计算 |
| 7.3.1 计算双馈型风机交流故障电流分量的等效电路 |
| 7.3.2 基于双馈型风机故障电流表达式的断路器选型计算方法 |
| 7.4 基于双馈型风机故障电流特征的送出线距离保护适应性分析 |
| 7.4.1 风电场送出线系统与常规距离保护配置 |
| 7.4.2 三相短路故障期间距离元件的性能评估 |
| 7.4.3 送出线距离一段保护误动作的原因分析 |
| 7.5 本章小结 |
| 8 总结与展望 |
| 8.1 全文总结 |
| 8.2 主要创新点 |
| 8.3 工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 A 本文采用的标幺制计算 |
| 附录 B 三相电气量的复矢量表示及其坐标变换 |
| 附录 C 攻读博士学位期间所取得的学术成果 |
| 附录 D 攻读博士学位期间参与项目 |
（8）基于闭环观测器的异步电机矢量控制系统转速辨识技术的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题的研究背景及意义 |
| 1.2 交流电机变频调速技术的发展概况 |
| 1.3 异步电机转速辨识技术的发展现状 |
| 1.4 本文研究的主要内容 |
| 2 三相交流异步电机矢量控制系统原理 |
| 2.1 坐标变换理论 |
| 2.1.1 坐标变换思路 |
| 2.1.2 三相静止-两相静止变换(Clarke变换) |
| 2.1.3 两相静止-旋转正交变换(Park变换) |
| 2.2 异步电机数学模型 |
| 2.2.1 异步电机在三相静止坐标系下的数学模型 |
| 2.2.2 三相异步电机在两相静止α-β坐标系中的数学模型 |
| 2.2.3 三相异步电机在两相同步坐标系中的数学模型 |
| 2.3 转子磁场定向矢量控制原理及系统 |
| 2.3.1 转子磁场定向矢量控制原理 |
| 2.3.2 空间电压矢量脉宽调制(SVPWM) |
| 2.3.3 基于闭环观测器的异步电机矢量控制系统模型 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 基于龙贝格观测器的转速辨识系统研究 |
| 3.1 模型参考自适应系统 |
| 3.1.1 模型参考自适应转速辨识理论 |
| 3.1.2 模型参考自适应转速辨识系统存在的问题 |
| 3.2 龙贝格观测器的设计 |
| 3.2.1 龙贝格观测器理论基础 |
| 3.2.2 龙贝格观测器模型的建立与增益矩阵的选取 |
| 3.3 龙贝格观测器转速辨识系统稳定性分析 |
| 3.4 基于龙贝格观测器的转速辨识系统仿真 |
| 3.4.1 仿真模型的建立 |
| 3.4.2 仿真结果及分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 基于强跟踪EKF的转速辨识系统研究 |
| 4.1 卡尔曼滤波理论算法 |
| 4.1.1 卡尔曼滤波算法理论基础 |
| 4.1.2 卡尔曼滤波算法流程 |
| 4.2 扩展卡尔曼滤波算法 |
| 4.3 强跟踪扩展卡尔曼滤波算法 |
| 4.3.1 传统扩展卡尔曼滤波算法存在的问题 |
| 4.3.2 强跟踪滤波器算法理论 |
| 4.3.3 强跟踪扩展卡尔曼滤波算法步骤 |
| 4.3.4 基于强跟踪扩展卡尔曼滤波的转速辨识系统数学模型 |
| 4.4 基于强跟踪EKF的转速辨识系统仿真分析 |
| 4.4.1 仿真模型的建立 |
| 4.4.2 基于STEKF的转速辨识系统正确性的仿真 |
| 4.4.3 基于STEKF的转速辨识系统有效性的仿真 |
| 4.4.4 STEKF与龙贝格观测器的对比仿真 |
| 4.4.5 仿真结果总结 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 异步电机转速辨识系统的设计与实现 |
| 5.1 转速辨识系统的硬件设计 |
| 5.1.1 系统硬件总体设计 |
| 5.1.2 控制芯片最小系统设计 |
| 5.1.3 采样电路设计 |
| 5.1.4 串口通信电路设计 |
| 5.1.5 功率电路设计 |
| 5.2 转速辨识系统的软件设计 |
| 5.2.1 系统软件总体设计 |
| 5.2.2 系统初始化及主程序设计 |
| 5.2.3 PI模块设计 |
| 5.2.4 定时器中断模块设计 |
| 5.2.5 串口通信模块设计 |
| 5.2.6 保护监测模块设计 |
| 5.3 实验结果及分析 |
| 5.3.1 实验平台介绍 |
| 5.3.2 实验结果与分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 工作总结 |
| 6.2 工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
（9）用于制浆设备的异步电机空间电压矢量变频软起动控制理论与方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 异步电机软起动技术现状及发展趋势 |
| 1.2.1 异步电机软起动技术现状 |
| 1.2.2 异步电机软起动技术发展趋势 |
| 1.2.3 永磁同步电机对制浆设备驱动电机的挑战 |
| 1.3 本文研究内容及章节安排 |
| 1.3.1 研究思路 |
| 1.3.2 研究内容及技术路线 |
| 1.3.3 章节安排 |
| 2 异步电机离散变频转矩脉动原因及改进方法研究 |
| 2.1 晶闸管控制异步电机离散变频软起动控制原理 |
| 2.2 基于空间电压矢量的异步电机离散变频控制方法设计 |
| 2.2.1 基于晶闸管电路的空间电压矢量定义 |
| 2.2.2 异步电机离散变频软起动转矩脉动原因分析 |
| 2.2.3 基于六边形电压矢量轨迹的异步电机离散变频控制方法设计 |
| 2.3 异步电机离散变频控制两相导通的数学模型分析 |
| 2.4 仿真分析与实验验证 |
| 2.4.1 异步电机传统离散变频7分频控制仿真分析 |
| 2.4.2 异步电机基于六边形电压矢量的离散7分频控制仿真分析 |
| 2.4.3 实验分析 |
| 2.5 小结 |
| 3 基于空间电压矢量的异步电机离散变频软起动控制方法研究 |
| 3.1 异步电机离散变频磁链控制原理分析 |
| 3.1.1 异步电机离散变频磁链控制电压矢量作用原理 |
| 3.1.2 三相晶闸管电路两相导通时异步电机数学模型分析 |
| 3.2 异步电机离散变频软起动过程磁链计算 |
| 3.3 异步电机空间电压矢量离散7-4-3-1分频磁链控制方法实现 |
| 3.4 异步电机离散变频磁链轨迹控制仿真分析 |
| 3.5 实验验证 |
| 3.6 小结 |
| 4 开关控制小电容变频器电路结构及控制方法研究 |
| 4.1 大容量电解电容对传统变频器旁路切换的影响分析 |
| 4.1.1 传统变频器直流母线电解电容的功能分析 |
| 4.1.2 传统变频器不能直流旁路切换原因分析 |
| 4.2 小电容变频器电路结构及控制方法设计 |
| 4.2.1 开关控制小电容变频器电路结构 |
| 4.2.2 基于六脉波电压控制的电容参数计算 |
| 4.2.3 小电容变频器控制方法设计 |
| 4.3 小电容变频器输出电压分析 |
| 4.3.1 电压传输比分析 |
| 4.3.2 输出电压谐波分析 |
| 4.3.3 小电容变频器理想数学模型分析 |
| 4.3.4 小电容变频器输出电压特性仿真分析 |
| 4.3.5 实验验证 |
| 4.4 小电容变频器-异步电机系统能量回馈特性分析 |
| 4.4.1 异步电机正向电动运行时回馈能量分析 |
| 4.4.2 基于稳态回馈能量吸收的小电容参数计算 |
| 4.4.3 小电容变频器-异步电机系统能量回馈特性仿真分析 |
| 4.4.4 实验验证 |
| 4.5 小结 |
| 5 基于六边形电压矢量轨迹的变频软起动及旁路切换方法研究 |
| 5.1 小电容变频器-异步电机系统软起动控制方法 |
| 5.1.1 六边形电压矢量控制异步电机软起动原理 |
| 5.1.2 120°方波逆变控制六边形电压矢量轨迹分析 |
| 5.1.3 180°方波逆变控制六边形电压矢量轨迹分析 |
| 5.2 小电容变频器-异步电机系统两相直接旁路切换原理 |
| 5.2.1 小电容变频器-异步电机系统旁路切换原理 |
| 5.2.2 两相直接旁路切换过程异步电机电磁特性分析 |
| 5.3 小电容变频器-异步电机系统旁路切换控制方法及仿真分析 |
| 5.3.1 120°方波逆变控制旁路切换方法 |
| 5.3.2 120°方波逆变控制小电容变频器旁路切换仿真分析 |
| 5.3.3 180°方波逆变控制旁路切换方法 |
| 5.3.4 180°方波逆变控制旁路切换仿真分析 |
| 5.4 小电容变频器旁路切换开关实现的可行性分析 |
| 5.5 小结 |
| 6 制浆过程异步电机轻载节能研究 |
| 6.1 输浆泵轻载降压节能与变频节能对比研究 |
| 6.1.1 输浆泵轻载降压节能特性研究 |
| 6.1.2 输浆泵电机轻载降压损耗特性研究 |
| 6.1.3 输浆泵电机轻载变频调速损耗特性研究 |
| 6.2 盘磨机打浆过程节能研究 |
| 6.2.1 盘磨机类型 |
| 6.2.2 盘磨机磨浆工作原理 |
| 6.2.3 盘磨机打浆理论及打浆过程控制方法研究 |
| 6.2.4 打浆过程能量消耗模型 |
| 6.2.5 盘磨机轻载恒转矩变频节能控制 |
| 6.3 小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 研究工作结论 |
| 7.2 研究工作创新点 |
| 7.3 未来工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得的成果 |
（10）新能源汽车异步电机控制器设计及应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题背景及意义 |
| 1.2 新能源汽车电机控制系统的研究现状 |
| 1.3 课题的主要研究内容 |
| 1.4 论文的章节安排 |
| 第二章 交流异步电机的结构及控制原理 |
| 2.1 交流异步电机的结构 |
| 2.2 交流异步电机的工作原理 |
| 2.3 交流异步电机的数学模型 |
| 2.3.1 交流异步电机三相静止坐标系数学模型 |
| 2.3.2 交流异步电机两相静止坐标系数学模型 |
| 2.3.3 交流异步电机两相旋转坐标系数学模型 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 磁场定向矢量控制策略 |
| 3.1 空间矢量定义和变换 |
| 3.1.1 Clark变换 |
| 3.1.2 Park变换 |
| 3.2 电压空间矢量调制SVPWM控制及实现 |
| 3.2.1 电压空间矢量调制(SVPWM)原理 |
| 3.2.2 磁链观测器 |
| 3.2.3 SVPWM调制实现方法 |
| 3.2.4 七段式SVPWM |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 三相异步电机矢量控制系统的硬件设计 |
| 4.1 硬件总体设计 |
| 4.2 DSP核心控制电路 |
| 4.2.1 主控制芯片的选择 |
| 4.2.2 电流检测电路设计 |
| 4.2.3 加速踏板电路设计 |
| 4.2.4 位置传感电路 |
| 4.3 系统电源电路 |
| 4.4 电机驱动电路 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 电机驱动软件设计 |
| 5.1 系统驱动软件总体的设计 |
| 5.2 控制软件主程序设计 |
| 5.3 控制软件程序模块设计 |
| 5.3.1 A/D采样中断子程序 |
| 5.3.2 中断子模块 |
| 5.3.3 PI调节器子程序 |
| 5.3.4 测速模块 |
| 5.3.5 电流偏置模块 |
| 5.3.6 SVPWM模块 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 系统调试及分析 |
| 6.1 硬件测试平台搭建 |
| 6.1.1 PCB电路板的制作 |
| 6.1.2 平台搭建 |
| 6.2 系统测试 |
| 第七章 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录 |
四、三相交流异步电机综合保护技术（论文参考文献）
- [1]基于异步电机的混合驱动型风力机模拟试验平台的研究[D]. 王怀嘉. 西安理工大学, 2021(01)
- [2]基于HC32L136的异步电机故障诊断与保护装置研究[D]. 阚羽. 安徽工程大学, 2021
- [3]地铁牵引系统电制能量吸收方法的研究[D]. 刘雨. 中国铁道科学研究院, 2021(01)
- [4]矿用低压馈电开关综合保护系统研究与设计[D]. 王悦. 西安科技大学, 2021(02)
- [5]电动汽车变流器及电机控制研究[D]. 张江涛. 内蒙古科技大学, 2020(01)
- [6]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)
- [7]电网对称短路故障期间双馈型风机序贯切换特性建模及故障电流分析研究[D]. 常远瞩. 华中科技大学, 2020(01)
- [8]基于闭环观测器的异步电机矢量控制系统转速辨识技术的研究[D]. 常棋棋. 南京理工大学, 2020(01)
- [9]用于制浆设备的异步电机空间电压矢量变频软起动控制理论与方法研究[D]. 谢仕宏. 陕西科技大学, 2019(01)
- [10]新能源汽车异步电机控制器设计及应用[D]. 李伟. 济南大学, 2019(01)