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STATCOM的虚拟磁链定向矢量控制策略 被引量：1
1
作者 汪玉凤 赵鹏 +1 位作者 王宇鹏 李国华 《电力电子技术》 CSCD 北大核心 2014年第3期16-18,共3页
针对传统电流控制方法在静止同步补偿器(STATCOM)无功补偿方面存在的问题,提出了一种新的基于虚拟磁链定向的矢量控制(VFOC),将其基本思想应用在电网电压控制中。详细论述了VFOC的控制原理,将STATCOM的各状态方程在虚拟磁链定向矢量坐... 针对传统电流控制方法在静止同步补偿器(STATCOM)无功补偿方面存在的问题,提出了一种新的基于虚拟磁链定向的矢量控制(VFOC),将其基本思想应用在电网电压控制中。详细论述了VFOC的控制原理,将STATCOM的各状态方程在虚拟磁链定向矢量坐标系中体现出来,通过算法实现对并网逆变器输出无功和有功功率的控制。仿真和实验结果表明基于VFOC的STATCOM具有良好的动态性和实用性,无功补偿效果良好,使得以空间矢量脉宽调制(SVPWM)控制为代表的电流控制方式的缺陷得到了很好的弥补。 展开更多
关键词 静止同步补偿器 虚拟磁链定向矢量控制 功率控制
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PWM整流器的改进虚拟磁链定向矢量控制 被引量：33
2
作者 吴凤江 汪之文 孙力 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第5期504-508,共5页
针对PWM整流器虚拟磁链定向矢量控制(VFOC)策略中存在因积分初始值选取不当造成的直流偏移问题,设计了改进的带饱和限幅反馈环节积分器的虚拟磁链观测器。对基于纯积分器、惯性环节以及所提出改进方法的3种虚拟磁链观测器进行了对比分析... 针对PWM整流器虚拟磁链定向矢量控制(VFOC)策略中存在因积分初始值选取不当造成的直流偏移问题,设计了改进的带饱和限幅反馈环节积分器的虚拟磁链观测器。对基于纯积分器、惯性环节以及所提出改进方法的3种虚拟磁链观测器进行了对比分析,并给出了基于改进VFOC的PWM整流器系统的仿真与实验波形。结果表明,所提出改进方法在任意交流电压初始相位情况下均很好地观测出了虚拟磁链,证明了所提出的改进控制策略的正确性和可行性。 展开更多
关键词 整流器 PWM整流器 虚拟磁链观测器 矢量控制
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基于虚拟磁链定向矢量控制策略的铁路电源稳压装置研究
3
作者 郝杰 李晓宁 《电气化铁道》 2022年第S01期179-182,186,共5页
简述了铁路电源电压波动来源及危害,制定了铁路电源稳压方案,分析了变压器的工作原理和变流器的拓扑结构、控制策略等,基于虚拟磁链定向的矢量控制策略研制铁路电源稳压装置,并通过实测数据分析验证了铁路电源稳压方案的有效性。
关键词 铁路电源 电压波动 基于虚拟磁链定向的矢量控制 稳压装置
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风能接入电机气隙磁链定向矢量控制技术
4
作者 王嘉豪 田玉茹 于乃昭 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期1639-1645,共7页
风能是中国最具潜力的可再生能源之一,而影响风能转化应用的主要因素是风力发电机的控制方法及特性。针对风能转化应用过程中遇到的风力发电机控制方法难以实现对风能的有效捕获问题,提出一种基于气隙磁链定向的矢量控制技术,通过6s/2r... 风能是中国最具潜力的可再生能源之一,而影响风能转化应用的主要因素是风力发电机的控制方法及特性。针对风能转化应用过程中遇到的风力发电机控制方法难以实现对风能的有效捕获问题,提出一种基于气隙磁链定向的矢量控制技术,通过6s/2r矢量变换得到旋转坐标系下电机的数学模型;对气隙磁链定向矢量控制技术进行研究,设计电机电流电压混合磁链观测模型,实现对电机转矩与磁通的独立控制;以双Y移30°六相同步电机为例进行仿真分析。结果表明:所提技术在电机空载启动与突加负载时具有较好的稳态性能和动态性能,解决多相电机控制的非线性和耦合性,提高模型的通用性和快速性。 展开更多
关键词 风电系统 六相同步电机 矢量坐标变换 气隙磁链定向 矢量控制
原文传递
虚拟磁链定向下构网型变流器滑模控制
5
作者 陈兵 李群 +3 位作者 王旭 朱银方 郭世威 熊林云 《电工电能新技术》 CSCD 北大核心 2024年第10期102-112,共11页
新能源在现代电力系统中的逐步渗透正造成愈发严重的稳定问题。构网变流控制因其在改善系统安全方面的独特优势,正成为新能源大规模并网的主流控制方法。因此,本文提出了一种用于构网型变流器的基于虚拟磁链定向的滑模控制策略,使变流... 新能源在现代电力系统中的逐步渗透正造成愈发严重的稳定问题。构网变流控制因其在改善系统安全方面的独特优势,正成为新能源大规模并网的主流控制方法。因此,本文提出了一种用于构网型变流器的基于虚拟磁链定向的滑模控制策略,使变流器具备虚拟同步机特性以支撑新能源安全并网与同步运行。首先,定义了构网变流器虚拟磁链的概念,其为电压源变流器端电压对时间的积分,并通过一个磁链控制器,将虚拟磁链矢量定向为虚拟同步机摇摆方程的参考轴系,进而实现变流器并网同步。此外,针对虚拟磁链提出了一种滑模控制器,进而实现对电压源型变流器有功/无功功率和电压的控制。为防止电网故障下变流器过电流的发生,本文又提出了一种故障电流抑制方法以提高系统的低电压穿越能力。最终,通过RTDS半实物仿真验证了本文所提控制方法的有效性。 展开更多
关键词 构网型变流器 虚拟磁链定向 电流限幅器 并网同步运行
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基于虚拟电压矢量的永磁同步电机模型预测转矩控制
6
作者 杨狂彪 马静子 +2 位作者 叶云翀 陈鼎新 石坚 《微特电机》 2024年第8期48-52,57,共6页
针对传统永磁同步电机有限控制集模型预测转矩控制(FCS-MPTC)中的电流波动较大,提出了一种基于虚拟电压矢量的永磁同步电机模型预测转矩控制(VFCS-MPTC),该策略扩展了候选电压矢量控制集。与传统的FCS-MPTC相比,VFCS-MPTC在保持恒定开... 针对传统永磁同步电机有限控制集模型预测转矩控制(FCS-MPTC)中的电流波动较大,提出了一种基于虚拟电压矢量的永磁同步电机模型预测转矩控制(VFCS-MPTC),该策略扩展了候选电压矢量控制集。与传统的FCS-MPTC相比,VFCS-MPTC在保持恒定开关频率的同时,较大降低了转矩纹波和电流谐波。采用了一种新的电压矢量优化选取策略,将候选电压矢量的数量从38个减少到9个,VFCS-MPTC在不影响控制性能的情况下显著降低了计算负担。通过仿真对比验证了VFCS-MPTC的有效性。 展开更多
关键词 永磁同步电机 模型预测控制 虚拟电压矢量 矢量优化 降低计算负担
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基于虚拟磁链的变系数降频模型预测控制
7
作者 张泽 余枫枫 《中国新技术新产品》 2024年第19期4-7,共4页
在三相并网逆变器中,定系数降频模型预测直接功率控制(FCFRMPDCP)解决了系统的开关频率问题,但是难以确定其中的参数,导致系统输出的功率不稳定。为了降低开关频率并保证系统的稳定性,本文提出一种变系数降频模型预测直接功率控制(VCFRM... 在三相并网逆变器中,定系数降频模型预测直接功率控制(FCFRMPDCP)解决了系统的开关频率问题,但是难以确定其中的参数,导致系统输出的功率不稳定。为了降低开关频率并保证系统的稳定性,本文提出一种变系数降频模型预测直接功率控制(VCFRMPDCP)策略。该策略优化了系统参数并引入虚拟磁链方法,无须使用交流电压传感器,降低了系统的硬件成本,在一定程度上解决了电网谐波和频率突变问题。本文搭建三相逆变器的系统模型,采用MATLAB进行仿真,使用变系数降频模型对直接功率进行预测控制,验证其在稳定功率和降低开关频率方面的有效性。 展开更多
关键词 直接功率控制 降频 虚拟磁链 变系数
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电机参数变化对磁场定向矢量控制系统性能的影响及其对策
8
作者 龚育林 黄小英 《新余学院学报》 2024年第5期19-25,共7页
分析了转子电阻和转子时间常数变化对矢量控制系统性能的影响,针对这一影响,设计了一种基于转子磁链模型的磁链混合观测器。经过仿真,结果表明磁链混合观测器能明显抑制电机参数时变带来的影响,提高系统的性能。
关键词 电机参数 矢量控制 磁链 观测器
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基于动态数学模型转速磁链闭环异步电动机矢量控制系统的设计与研究
9
作者 龚育林 《东莞理工学院学报》 2024年第1期65-72,108,共9页
根据三相异步电动机在三相静止坐标轴系(ABC)上的数学模型,可以确定三相异步电动机是一个非线性强耦合的复杂系统。为了对其实现矢量控制,在转子磁链定向的条件下,通过坐标轴系变换得到异步电动机在旋转坐标轴系(MT)上线性解耦的动态数... 根据三相异步电动机在三相静止坐标轴系(ABC)上的数学模型,可以确定三相异步电动机是一个非线性强耦合的复杂系统。为了对其实现矢量控制,在转子磁链定向的条件下,通过坐标轴系变换得到异步电动机在旋转坐标轴系(MT)上线性解耦的动态数学模型,并在此基础上构建具有转矩内环的转速、磁链闭环矢量控制调速系统。为进一步提升控制性能,在系统中又增设了磁链观测器环节和电流滞环比较器环节。通过仿真,结果表明:该矢量控制调速系统具有响应速度快、抗干扰能力强、鲁棒性好等良好性能。 展开更多
关键词 数学模型 坐标变换 矢量控制 磁链
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基于虚拟电压矢量的磁场定向控制策略研究
10
作者 李超男 关新 +2 位作者 于占洋 吕安楠 李岩 《电机与控制应用》 2023年第12期66-73,共8页
针对双三相永磁同步电机(PMSM)矢量控制系统中定子相电流的谐波问题,在采用传统两矢量空间矢量脉宽调制算法的基础上,提出基于最大四矢量的空间矢量脉宽调制算法的磁场定向控制策略。其次,针对最大四矢量的空间矢量脉宽调制算法计算量大... 针对双三相永磁同步电机(PMSM)矢量控制系统中定子相电流的谐波问题,在采用传统两矢量空间矢量脉宽调制算法的基础上,提出基于最大四矢量的空间矢量脉宽调制算法的磁场定向控制策略。其次,针对最大四矢量的空间矢量脉宽调制算法计算量大,设计复杂的问题,又提出了基于虚拟电压矢量的空间矢量脉宽调制算法的改进型磁场定向控制策略。最后,通过MATLAB/Simulink仿真平台,验证所提出的改进型控制算法策略的有效性。 展开更多
关键词 双三相永磁同步电机 空间矢量脉宽调制 虚拟电压矢量 磁场定向控制策略
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无电网电压传感器三相PWM整流器虚拟电网磁链定向矢量控制研究 被引量：84
11
作者 赵仁德 贺益康 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第20期56-61,共6页
电压型三相PWM整流器与变频器供电三相交流电机的定子电路有很大的相似性,采用类似于交流电机磁链观测的方法构造出虚拟的电网磁链矢量,作为PWM整流器矢量控制中的定向矢量,可以达到取消交流侧电网电压传感器、降低PWM整流器硬件成本的... 电压型三相PWM整流器与变频器供电三相交流电机的定子电路有很大的相似性,采用类似于交流电机磁链观测的方法构造出虚拟的电网磁链矢量,作为PWM整流器矢量控制中的定向矢量,可以达到取消交流侧电网电压传感器、降低PWM整流器硬件成本的目的。准确观测虚拟电网磁链是PWM整流器虚拟电网磁链定向无电压传感器运行的关键。与同步电机磁链观测相似,虚拟电网磁链的观测也存在初始值的问题。不带初始磁链估计的观测器会导致PWM整流器在起动过程中产生很大电流冲击甚至无法起动。为了解决这一问题,该文通过深入分析虚拟电网磁链的特点,提出了一种新的带初值估计的虚拟电网磁链的观测方法。仿真和实验结果验证了所提出观测方法的有效性和无电网电压传感器条件下,三相电压型PWM整流器虚拟电网磁链定向矢量控制运行的良好动、静态特性。 展开更多
关键词 电力电子 无传感器 矢量控制 虚拟电网磁链 PWM整流器
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PWM整流器虚拟电网磁链定向矢量控制仿真研究 被引量：37
12
作者 赵仁德 贺益康 《电力系统及其自动化学报》 CSCD 北大核心 2005年第5期94-98,共5页
三相电压型PWM整流器与三相交流变频调速电机定子电路有很大的相似性。采用类似于交流电机磁链观测的方法来构造一个虚拟电网磁链,可以代替电网电压作为PWM整流器矢量控制中的定向矢量,达到省去交流侧电网电压传感器,降低PWM整流器成本... 三相电压型PWM整流器与三相交流变频调速电机定子电路有很大的相似性。采用类似于交流电机磁链观测的方法来构造一个虚拟电网磁链,可以代替电网电压作为PWM整流器矢量控制中的定向矢量,达到省去交流侧电网电压传感器,降低PWM整流器成本的目的。根据交流电机磁链观测器的设计方法,设计了虚拟电网磁链观测器,并构造了基于M atlab/S im u link的PWM整流器虚拟电网磁链定向无电网电压传感器的仿真模型。仿真结果验证了观测器的可靠性和控制方案良好的动静态特性。 展开更多
关键词 脉宽调制整流器 矢量控制 无电网电压传感器 磁链观测 仿真
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基于虚拟电网磁链定向的网侧逆变器矢量控制研究 被引量：4
13
作者 赵梅花 阮毅 杨勇 《电机与控制应用》 北大核心 2010年第2期17-20,共4页
风力发电系统中三相电压型并网逆变器的电路结构,与变频器供电的交流异步电机的定子电路有很大的相似性,采用类似于电机磁链观测的方法构造出虚拟的电网电压磁链矢量,从而达到取消交流侧电压传感器的目的。根据交流电机磁链观测器的设... 风力发电系统中三相电压型并网逆变器的电路结构,与变频器供电的交流异步电机的定子电路有很大的相似性,采用类似于电机磁链观测的方法构造出虚拟的电网电压磁链矢量,从而达到取消交流侧电压传感器的目的。根据交流电机磁链观测器的设计方法,构造了虚拟电网磁链观测器;并对该设计方案进行了试验研究,其结果验证了该控制方案的可行性和正确性。 展开更多
关键词 风力发电 并网逆变器 矢量控制 虚拟磁链 磁链观测器
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虚拟磁链定向的PWM整流器矢量控制研究 被引量：10
14
作者 郑征 景小萍 《电气传动》 北大核心 2011年第1期38-41,共4页
提出了三相电压型PWM整流器的改进d-q模型,引入虚拟磁链定义,建立通用的d轴虚拟电网磁链定向的双闭环矢量控制(VFOC)系统,与传统的电压定向矢量控制相比较,省去了电网电压传感器,减少了系统成本。提出能够准确观测虚拟磁链的低通滤波器... 提出了三相电压型PWM整流器的改进d-q模型,引入虚拟磁链定义,建立通用的d轴虚拟电网磁链定向的双闭环矢量控制(VFOC)系统,与传统的电压定向矢量控制相比较,省去了电网电压传感器,减少了系统成本。提出能够准确观测虚拟磁链的低通滤波器补偿法,有效抑制电压电流波干扰。仿真结果和实验结果验证了这种方法的可行性和有效性。 展开更多
关键词 PWM整流器 虚拟磁链 改进d—q模型 矢量控制
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基于虚拟方波注入的五相永磁同步电机开路故障下直接转矩控制
15
作者 周华伟 周振伍 朱流川 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第22期7073-7083,共11页
在传统直接转矩控制(DTC)中,参考磁链往往是一个固定值,这将导致五相永磁同步电机(PMSM)在正常及容错情况下运行时效率不高。为解决该问题,该文提出一种基于虚拟方波注入的DTC(VSWI-DTC)策略。首先,建立五相PMSM在正常和开路故障情况下... 在传统直接转矩控制(DTC)中,参考磁链往往是一个固定值,这将导致五相永磁同步电机(PMSM)在正常及容错情况下运行时效率不高。为解决该问题,该文提出一种基于虚拟方波注入的DTC(VSWI-DTC)策略。首先,建立五相PMSM在正常和开路故障情况下的数学模型,在同步旋转坐标系中推导出恒定转矩下电流幅值与定子磁链幅值的关系。其次,设计最优定子磁链探测器。通过向定子磁链幅值中注入虚拟方波信号,根据电流幅值的变化情况补偿定子磁链幅值,在线探寻最优定子磁链幅值。最后,与无差拍DTC相结合,实现电机高效率DTC运行。实验结果表明,所提策略不但能保持DTC良好的动态性能,抑制开路故障引起的转矩脉动,而且提高了电机在正常和开路故障情况下的效率。 展开更多
关键词 直接转矩控制 五相永磁同步电机 单相开路故障 最优定子磁链 虚拟方波注入
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考虑转子磁链-电流环控制动态的虚拟惯量DFIG功频响应特性建模 被引量：1
16
作者 李国庆 刘先超 +1 位作者 姜涛 王长江 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2023年第12期4897-4905,共9页
含有虚拟惯量控制的双馈风电机组的频率响应特性受风电本体和控制环节等因素影响,该文提出一种考虑转子磁链-电流环控制动态的虚拟惯量双馈风电机组功频响应特性建模方法。首先,分析含虚拟惯量控制的双馈风电机组在受扰后的运行特性,基... 含有虚拟惯量控制的双馈风电机组的频率响应特性受风电本体和控制环节等因素影响,该文提出一种考虑转子磁链-电流环控制动态的虚拟惯量双馈风电机组功频响应特性建模方法。首先,分析含虚拟惯量控制的双馈风电机组在受扰后的运行特性,基于小信号线性化方法分别建立风轮机、异步发电机及其轴系、转子侧功率环控制以及电流环控制的状态方程;基于定子磁链定向原理化简转子磁链-电流环线性化方程,利用状态方程建立考虑转子磁链-电流环控制的风电机组五阶闭环传递函数;通过频域法量化电流环作用的转子磁链频域响应,剖析所提模型与已有简化模型之间的区别,采用摄动理论分析电流环控制参数对所提模型有功功率-频率响应的影响。最后,在含双馈风电的5节点测试系统与某实际电力系统算例中对比时域仿真结果,结果表明:所提模型的功频响应精度高、适用性强。 展开更多
关键词 双馈风电 小信号模型 转子磁链 电流环 虚拟惯量 控制参数
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基于新型虚拟矢量调制方法的IPMSM模型预测电流控制方法
17
作者 汪逸哲 黄晟 +2 位作者 廖武 张冀 黄守道 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第8期2422-2433,共12页
模型预测控制方法已经被广泛应用于内置式永磁同步电机(IPMSM)的控制之中,传统模型预测控制方法由于候选电压矢量数量有限,在电机运行过程中会产生较大的电流和转矩谐波。为了增加候选电压矢量数量,提出了构建虚拟电压矢量的方法。但是... 模型预测控制方法已经被广泛应用于内置式永磁同步电机(IPMSM)的控制之中,传统模型预测控制方法由于候选电压矢量数量有限,在电机运行过程中会产生较大的电流和转矩谐波。为了增加候选电压矢量数量,提出了构建虚拟电压矢量的方法。但是在应用虚拟矢量调制方法时,系统计算的负担会随虚拟矢量数量的增加而增加,因此控制效果会受到系统计算能力的限制。针对此问题,该文提出了一种新型的虚拟电压矢量调制方法,首先将电压扇区进行细分来增加虚拟电压矢量的数量,然后通过对指令电压矢量坐标进行标幺化处理的方法求得其角度,最后从基础和虚拟电压矢量之中由角度搜索选出最优电压矢量。在该方法中,系统的计算量大小与虚拟电压矢量的数量无关,因此可以在不增加系统计算负担的情况下提升系统的控制性能。实验结果表明,与虚拟矢量数量受到限制的虚拟矢量预测控制方法相比,该方法有效减少了三相电流谐波含量,并且减少了控制算法的执行时间。 展开更多
关键词 永磁同步电机 模型预测电流控制 虚拟电压矢量 占空比调制
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基于虚拟磁链定向矢量控制的三电平PWM整流器仿真研究
18
作者 赵志旺 闫民华 张颖超 《电源世界》 2011年第7期24-26,30,共4页
PWM整流器与交流电机的定子电路有很大的相似性,采用交流电机磁链观测的方法构造出虚拟的电网磁链矢量,作为PWM整流器矢量控制中的定向矢量,可以达到取消交流侧电网电压传感器降低PWM整流器硬件成本的目的。根据交流电机磁链观测器的设... PWM整流器与交流电机的定子电路有很大的相似性,采用交流电机磁链观测的方法构造出虚拟的电网磁链矢量,作为PWM整流器矢量控制中的定向矢量,可以达到取消交流侧电网电压传感器降低PWM整流器硬件成本的目的。根据交流电机磁链观测器的设计方法,设计了虚拟电网磁链观测器,并构造了基于Matlab/Simulink的三电平PWM整流器虚拟电网磁链定向矢量控制的仿真模型。仿真结果验证了观测器的可靠性和控制方案良好的动静态特性。 展开更多
关键词 三电平 PWM整流器 虚拟磁链控制
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双三相永磁同步电机缺相容错运行虚拟矢量间接修正方法及其在直接转矩控制中应用 被引量：9
19
作者 周长攀 刘海峰 +2 位作者 景国秀 刘坛 孙向东 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第2期451-464,共14页
正常双三相电机直接转矩控制运行需要对基本电压矢量进行修正,采用修正后的虚拟矢量进行直接转矩控制可以抑制谐波电流。双三相电机缺一相故障直接转矩控制时,需要对电压矢量重新进行修正。该文给出了双三相电机缺一相故障情况下的电压... 正常双三相电机直接转矩控制运行需要对基本电压矢量进行修正,采用修正后的虚拟矢量进行直接转矩控制可以抑制谐波电流。双三相电机缺一相故障直接转矩控制时,需要对电压矢量重新进行修正。该文给出了双三相电机缺一相故障情况下的电压矢量分布,提出一种双三相电机缺一相运行时虚拟矢量的间接修正方法,并且使虚拟矢量的幅值达到最大。构建双三相电机缺一相容错直接转矩控制策略,其定子磁链分区和开关表的选取规则与双三相电机正常运行时一致,其差别只是缺一相运行时十二个虚拟矢量的幅值有所减少,因此比较易于实现。实验结果验证了所提方法的正确性和可行性。 展开更多
关键词 双三相永磁同步电机 直接转矩控制 单相开路故障 虚拟矢量修正
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一种基于定子磁场定向矢量控制的异步电机磁链观测模型 被引量：13
20
作者 邓青宇 廖晓钟 +1 位作者 冬雷 邵立伟 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第6期30-34,共5页
对比了常用的几种异步电机定子磁链的观测方法,针对纯积分环节及一阶惯性环节模型的直流偏置和相移问题,以及低速下磁链电压模型观测结果受定子电阻变化影响较严重的问题,引入了电流模型对电压模型进行补偿,提出了一种基于截止频率及增... 对比了常用的几种异步电机定子磁链的观测方法,针对纯积分环节及一阶惯性环节模型的直流偏置和相移问题,以及低速下磁链电压模型观测结果受定子电阻变化影响较严重的问题,引入了电流模型对电压模型进行补偿,提出了一种基于截止频率及增益可变的串联低通滤波器的新型电压?电流磁通观测模型。仿真及实验结果表明,该模型在较宽的调速范围内具有较好的磁链估计效果及对定子电阻变化的鲁棒性。 展开更多
关键词 异步电机 矢量控制 定子磁场定向 磁链观测
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