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一种适用于充电机的IGBT高频驱动电路
1
作者 艾胜胜 李康乐 +3 位作者 王雷 田地 许克磊 常超 《半导体技术》 CAS 北大核心 2024年第9期844-850,共7页
随着国内地铁行业的快速发展,辅助系统充电机所用绝缘栅双极晶体管(IGBT)的开关频率已经可以达到上百千赫兹,一般的驱动器已经无法满足高频条件下对驱动信号的要求,IGBT高频驱动成为当前的研究焦点。基于MOS管开关速度快的特性以及比较... 随着国内地铁行业的快速发展,辅助系统充电机所用绝缘栅双极晶体管(IGBT)的开关频率已经可以达到上百千赫兹,一般的驱动器已经无法满足高频条件下对驱动信号的要求,IGBT高频驱动成为当前的研究焦点。基于MOS管开关速度快的特性以及比较器高精度、良好的稳定性、灵敏性、开关等特性,设计了一款IGBT高频驱动器。比较器把接收到的驱动信号转换为两路不同的驱动信号传输至PMOS管与NMOS管,从而实现IGBT高频驱动功能。搭建实验平台,经测试IGBT高频驱动开关频率可以实现100 kHz。和传统驱动电路对比,IGBT开关频率提高了50 kHz,实现了IGBT开关频率高频化。研究成果对大功率IGBT及SiC MOSFET驱动技术的应用具有一定的参考价值。 展开更多
关键词 充电机 绝缘栅双极晶体管(IGBT) 高频 驱动器 欠压监测
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全自动运行地铁车辆跳跃模式对标失败故障分析与处理
2
作者 岳嘉琦 许克磊 《中国设备工程》 2024年第14期181-183,共3页
本文针对太原地铁2号线全自动运行场景下的自动对标失败故障,从实际故障入手分析了故障发生的原因,在信号系统、制动系统不干预的前提下制定了牵引电机转矩电流补偿方案,并在实际应用中验证了方案的可行性和正确性,为地铁列车的自动对... 本文针对太原地铁2号线全自动运行场景下的自动对标失败故障,从实际故障入手分析了故障发生的原因,在信号系统、制动系统不干预的前提下制定了牵引电机转矩电流补偿方案,并在实际应用中验证了方案的可行性和正确性,为地铁列车的自动对标失败故障提供了一种解决思路。 展开更多
关键词 故障分析与处理 全自动运行 跳跃模式 自动对标
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异步电机转子电阻对地铁牵引系统速度辨识算法的影响及应用分析
3
作者 许克磊 岳学磊 +1 位作者 田地 相里燕妮 《技术与市场》 2023年第6期62-66,共5页
为了解决基于全阶观测器的无速度传感器异步电机牵引系统的实际速度辨识失败问题,分析了转子电阻变化对全阶观测器的反馈增益矩阵的影响,并结合现场试验对速度辨识问题进行了整改验证。验证结果表明:转子电阻参数对于反馈增益矩阵的收... 为了解决基于全阶观测器的无速度传感器异步电机牵引系统的实际速度辨识失败问题,分析了转子电阻变化对全阶观测器的反馈增益矩阵的影响,并结合现场试验对速度辨识问题进行了整改验证。验证结果表明:转子电阻参数对于反馈增益矩阵的收敛特性敏感。同时,为地铁车辆无速度传感器控制中速度辨识搜索失败问题提供解决方案。 展开更多
关键词 全阶观测器 速度辨识故障 转子电阻 反馈增益矩阵
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惰行状态下的地铁PMSM转子初始位置辨识策略
4
作者 岳学磊 王雷 +1 位作者 田地 许克磊 《电气传动》 2023年第12期62-67,73,共7页
永磁同步电机(PMSM)因其具有高效率、高功率密度等特点,成为新一代轨道交通牵引系统的发展方向,其中,惰行状态下的电机转子初始位置和频率辨识方法研究是PMSM无位置传感器控制技术的重要组成部分。因此,首先研究了零电压矢量单脉冲法和... 永磁同步电机(PMSM)因其具有高效率、高功率密度等特点,成为新一代轨道交通牵引系统的发展方向,其中,惰行状态下的电机转子初始位置和频率辨识方法研究是PMSM无位置传感器控制技术的重要组成部分。因此,首先研究了零电压矢量单脉冲法和双脉冲法,当PMSM处于惰行状态时,通过将三相逆变器所有下桥臂短路1个或2个脉冲,根据短路响应电流获取转子初始位置和频率。在此基础上,提出一种零电压矢量脉冲法短路时间的选取方法和零电压矢量复合脉冲法,确保处于不同惰行频率下的PMSM均可以稳定地重新启动。通过Matlab/Simulink仿真及在中车大连电力牵引研发中心有限公司试验中心进行试验,结果表明:处于不同频率下的PMSM,均可以稳定地重新启动,启动时的频率辨识误差小于0.6 Hz,转子位置辨识误差小于5°。 展开更多
关键词 永磁同步电机 惰行状态 零电压矢量脉冲法 转子初始位置和频率辨识
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计及风速波动和励磁调节的前端调速式风电机组并网电压稳定性分岔分析 被引量：3
5
作者 董海鹰 黄阿敏 +2 位作者 李帅兵 许克磊 曹立新 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第10期2719-2726,共8页
为研究风速波动和励磁调节作用对含前端调速式风电机组电力系统电压稳定性和平衡解数目的影响。首先建立表征机组动态特性的微分代数方程组,在3节点系统下采用分岔理论分析风速波动、风速扰动时刻及励磁电压对机组并网电压稳定性的影响... 为研究风速波动和励磁调节作用对含前端调速式风电机组电力系统电压稳定性和平衡解数目的影响。首先建立表征机组动态特性的微分代数方程组,在3节点系统下采用分岔理论分析风速波动、风速扰动时刻及励磁电压对机组并网电压稳定性的影响。在此基础上,研究励磁调节作用下节点电压随风速变化的情况。研究表明:系统平衡解数目和节点电压会随风速波动和励磁调节作用发生改变;风速波动较大时,通过增大励磁电压,可提高系统的电压稳定裕度和承载无功的能力,并保证机组在高风速下稳定运行,从而为前端调速式风电机组的稳定运行控制提供理论基础。 展开更多
关键词 风速波动 励磁调节 前端调速式风电机组 电压稳定性 分岔理论
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基于Newton-Raphson迭代的永磁同步电机MTPA控制算法设计
6
作者 岳学磊 刘奎 +2 位作者 许克磊 田地 高闯 《技术与市场》 2023年第5期11-15,共5页
针对牵引永磁同步电机的最大转矩电流比(MTPA)的控制原理,提出一种基于Newton-Raphson迭代公式的MTPA控制算法,根据转矩指令实时计算最优的d、q轴电流参考值,充分利用了电机的磁阻转矩,以最小的电流输出最大的转矩。Newton-Raphson的迭... 针对牵引永磁同步电机的最大转矩电流比(MTPA)的控制原理,提出一种基于Newton-Raphson迭代公式的MTPA控制算法,根据转矩指令实时计算最优的d、q轴电流参考值,充分利用了电机的磁阻转矩,以最小的电流输出最大的转矩。Newton-Raphson的迭代次数为10次,最终将迭代误差降到0.01 A以下,对处理器的负担较小。通过MATLAB/Simulink仿真及在中车大连电力牵引研发中心有限公司试验中心进行试验,证明了该MTPA算法的可靠性与有效性,并在系列化标准地铁永磁牵引系统中得以应用。 展开更多
关键词 系列化标准地铁 MTPA算法 Newton-Raphson迭代公式 永磁同步电机
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弱磁控制算法在标准地铁永磁牵引系统中的研究及应用
7
作者 岳学磊 刘奎 +2 位作者 田地 许克磊 高闯 《电工技术》 2023年第8期4-6,共3页
为了在永磁牵引逆变器直流侧电压达到最大值后获得更宽的调速范围,需要在基速以上运行时对永磁同步电机进行弱磁控制。在研究了永磁同步电机弱磁原理的基础上,提出一种基于Newton-Raphson迭代公式的永磁同步电机弱磁算法,该方法不仅可... 为了在永磁牵引逆变器直流侧电压达到最大值后获得更宽的调速范围,需要在基速以上运行时对永磁同步电机进行弱磁控制。在研究了永磁同步电机弱磁原理的基础上,提出一种基于Newton-Raphson迭代公式的永磁同步电机弱磁算法,该方法不仅可以使永磁同步电机在基速以上稳定运行,而且可以使输出转矩与指令基本保持一致。通过MATLAB/Simulink仿真及在中车大连电力牵引研发中心有限公司试验中心试验证明了该弱磁控制算法的可靠性与有效性。目前,该算法已在系列化标准地铁永磁牵引系统中得以应用。 展开更多
关键词 系列化标准地铁 弱磁控制算法 永磁同步电机
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标准地铁牵引PMSM初始位置辨识算法研究与应用 被引量：1
8
作者 岳学磊 高闯 +3 位作者 田地 许克磊 李康乐 王晓飞 《电机与控制应用》 2022年第12期67-73,共7页
适用于系列化中国标准地铁列车的永磁牵引系统是新一代轨道交通牵引系统的发展方向。永磁同步电机(PMSM)转子初始位置决定了起动转矩的大小、磁极极性决定了起动转矩的方向。因此转子初始位置辨识的准确性关系到电机能否稳定起动并顺利... 适用于系列化中国标准地铁列车的永磁牵引系统是新一代轨道交通牵引系统的发展方向。永磁同步电机(PMSM)转子初始位置决定了起动转矩的大小、磁极极性决定了起动转矩的方向。因此转子初始位置辨识的准确性关系到电机能否稳定起动并顺利加速。在分析PMSM数学模型的基础上,采用高频方波电压注入算法获得转子的初次估计位置。然后分别在估计的d轴中注入正、反向电压窄脉冲,通过比较d轴正、反向响应电流幅值大小来判断此时定位的磁极为N极还是S极。如果定位的磁极是S极,则需要对初次估计位置进行补偿,使其定位在N极。Simulink仿真及试验结果表明:电机实际初始位置不同时,该算法均能辨识出正确的转子位置,最大辨识误差为0.0524 rad,平均误差为0.0161 rad。 展开更多
关键词 系列化中国标准地铁 永磁同步电机 高频方波电压注入算法 转子初始位置辨识
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最少拍电流控制在海口动车牵引系统中的应用
9
作者 岳学磊 高闯 许克磊 《电机与控制应用》 2021年第2期40-44,共5页
在动车牵引系统中,逆变器输入电压较高(1800 V),为了降低功率模块开关损耗和减少散热,牵引逆变器的开关频率通常较低,只有几百赫兹,而动车牵引异步电机的调速范围较宽,输出频率可达200 Hz,转速较高时的载波比较低。在这种情况下,由于每... 在动车牵引系统中,逆变器输入电压较高(1800 V),为了降低功率模块开关损耗和减少散热,牵引逆变器的开关频率通常较低,只有几百赫兹,而动车牵引异步电机的调速范围较宽,输出频率可达200 Hz,转速较高时的载波比较低。在这种情况下,由于每个电周期内的电流调节次数减少,常规电流PI控制器性能变差,无法达到系统要求。为此,将异步电机电压、电流等方程进行复矢量处理,建立了包含延时影响的离散数学模型,在此基础上,设计无差拍电流控制器。通过Simulink仿真及在海口动车线装车进行试验,试验结果表明基于复矢量的最少拍电流控制器在动车牵引异步电机运行过程中具有较好的动态及稳态性能,转矩/励磁反馈电流均能较好地跟随转矩/励磁给定电流。并且在牵引/制动过程中,电压和电流变化平稳,无明显振荡。 展开更多
关键词 异步电机 动车牵引系统 复矢量 最少拍电流控制器
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