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  • 文章提出了一种基于混合调制的同步发电机交流励磁电源的设计方案,分析了同步发电机交流励磁系统的组成及工作原理,介绍了混合调制方式的控制原理,并给出了该励磁电源控制电路关键参数的选择和计算方法。实验结果验证...
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  • 全球交流发电机行业市场需求与投资规划分析报告 【报告篇幅】:134 【报告图表数】:169 2020年,全球交流发电机市场规模达到了 亿元,预计2027年将达到 亿元,年复合增长率(CAGR)为 %。 本报告研究全球与中国...

    全球交流发电机行业市场需求与投资规划分析报告

    【报告篇幅】:134
    【报告图表数】:169

    2020年,全球交流发电机市场规模达到了 亿元,预计2027年将达到 亿元,年复合增长率(CAGR)为 %。
    本报告研究全球与中国市场交流发电机的产能、产量、销量、销售额、价格及未来趋势。重点分析全球与中国市场的主要厂商产品特点、产品规格、价格、销量、销售收入及全球和中国市场主要生产商的市场份额。历史数据为2016至2020年,预测数据为2021至2027年。
    主要生产商包括:
        Generac Power Systems
        Kohler
        GE
        Briggs and Stratton
        Honda Power
        United Power
        Champion Power Equipment
        Wacker Neuson
        Hyundai Power
        Sawafuji
        Honeywell Generators
        HGI Generators
        DENSO
        MITSUBA Corporation
        Alton France
        MAHLE
        Delphi Automotive
    按照不同产品类型,包括如下几个类别:
        单相发电机
        三相发电机
    按照不同应用,主要包括如下几个方面:
        家用
        商用
        工业用
    重点关注如下几个地区:
        北美
        欧洲
        中国
        日本

    本文正文共10章,各章节主要内容如下:
    第1章:报告统计范围、产品细分及主要的下游市场,行业背景、发展历史、现状及趋势等);
    第2章:全球总体规模(产能、产量、销量、需求量、销售收入等数据,2016-2027年);
    第3章:全球范围内交流发电机主要厂商竞争分析,主要包括交流发电机产能、产量、销量、收入、市场份额、价格、产地及行业集中度分析;
    第4章:全球交流发电机主要地区分析,包括销量、销售收入等;
    第5章:全球交流发电机主要厂商基本情况介绍,包括公司简介、交流发电机产品型号、销量、收入、价格及最新动态等;
    第6章:全球不同产品类型交流发电机销量、收入、价格及份额等;
    第7章:全球不同应用交流发电机销量、收入、价格及份额等;
    第8章:产业链、上下游分析、销售渠道分析等;
    第9章:行业动态、增长驱动因素、发展机遇、有利因素、不利及阻碍因素、行业政策等;
    第10章:报告结论。

    正文目录

    1 交流发电机市场概述
        1.1 产品定义及统计范围
        1.2 按照不同产品类型,交流发电机主要可以分为如下几个类别
            1.2.1 不同产品类型交流发电机增长趋势2016 VS 2021 Vs 2027
            1.2.2 单相发电机
            1.2.3 三相发电机
        1.3 从不同应用,交流发电机主要包括如下几个方面
            1.3.1 家用
            1.3.2 商用
            1.3.3 工业用
        1.4 交流发电机行业背景、发展历史、现状及趋势
            1.4.1 交流发电机行业目前现状分析
            1.4.2 交流发电机发展趋势

    2 全球交流发电机总体规模分析
        2.1 全球交流发电机供需现状及预测(2016-2027)
            2.1.1 全球交流发电机产能、产量、产能利用率及发展趋势(2016-2027)
            2.1.2 全球交流发电机产量、需求量及发展趋势(2016-2027)
            2.1.3 全球主要地区交流发电机产量及发展趋势(2016-2027)
        2.2 中国交流发电机供需现状及预测(2016-2027)
            2.2.1 中国交流发电机产能、产量、产能利用率及发展趋势(2016-2027)
            2.2.2 中国交流发电机产量、市场需求量及发展趋势(2016-2027)
        2.3 全球交流发电机销量及销售额
            2.3.1 全球市场交流发电机销售额(2016-2027)
            2.3.2 全球市场交流发电机销量(2016-2027)
            2.3.3 全球市场交流发电机价格趋势(2016-2027)

    3 全球与中国主要厂商市场份额分析
        3.1 全球市场主要厂商交流发电机产能市场份额
        3.2 全球市场主要厂商交流发电机销量(2016-2021)
            3.2.1 全球市场主要厂商交流发电机销量(2016-2021)
            3.2.2 全球市场主要厂商交流发电机销售收入(2016-2021)
            3.2.3 全球市场主要厂商交流发电机销售价格(2016-2021)
            3.2.4 2020年全球主要生产商交流发电机收入排名
        3.3 中国市场主要厂商交流发电机销量(2016-2021)
            3.3.1 中国市场主要厂商交流发电机销量(2016-2021)
            3.3.2 中国市场主要厂商交流发电机销售收入(2016-2021)
            3.3.3 中国市场主要厂商交流发电机销售价格(2016-2021)
            3.3.4 2020年中国主要生产商交流发电机收入排名
        3.4 全球主要厂商交流发电机产地分布及商业化日期
        3.5 全球主要厂商交流发电机产品类型列表
        3.6 交流发电机行业集中度、竞争程度分析
            3.6.1 交流发电机行业集中度分析:全球Top 5生产商市场份额
            3.6.2 全球交流发电机第一梯队、第二梯队和第三梯队生产商(品牌)及市场份额

    4 全球交流发电机主要地区分析
        4.1 全球主要地区交流发电机市场规模分析:2016 VS 2021 VS 2027
            4.1.1 全球主要地区交流发电机销售收入及市场份额(2016-2021年)
            4.1.2 全球主要地区交流发电机销售收入预测(2022-2027年)
        4.2 全球主要地区交流发电机销量分析:2016 VS 2021 VS 2027
            4.2.1 全球主要地区交流发电机销量及市场份额(2016-2021年)
            4.2.2 全球主要地区交流发电机销量及市场份额预测(2022-2027)
        4.3 北美市场交流发电机销量、收入及增长率(2016-2027)
        4.4 欧洲市场交流发电机销量、收入及增长率(2016-2027)
        4.5 中国市场交流发电机销量、收入及增长率(2016-2027)
        4.6 日本市场交流发电机销量、收入及增长率(2016-2027)

    5 全球交流发电机主要生产商分析
        5.1 Generac Power Systems
            5.1.1 Generac Power Systems基本信息、交流发电机生产基地、销售区域、竞争对手及市场地位
            5.1.2 Generac Power Systems交流发电机产品规格、参数及市场应用
            5.1.3 Generac Power Systems交流发电机销量、收入、价格及毛利率(2016-2021)
            5.1.4 Generac Power Systems公司简介及主要业务
            5.1.5 Generac Power Systems企业最新动态
        5.2 Kohler
            5.2.1 Kohler基本信息、交流发电机生产基地、销售区域、竞争对手及市场地位
            5.2.2 Kohler交流发电机产品规格、参数及市场应用
            5.2.3 Kohler交流发电机销量、收入、价格及毛利率(2016-2021)
            5.2.4 Kohler公司简介及主要业务
            5.2.5 Kohler企业最新动态
        5.3 GE
            5.3.1 GE基本信息、交流发电机生产基地、销售区域、竞争对手及市场地位
            5.3.2 GE交流发电机产品规格、参数及市场应用
            5.3.3 GE交流发电机销量、收入、价格及毛利率(2016-2021)
            5.3.4 GE公司简介及主要业务
            5.3.5 GE企业最新动态
        5.4 Briggs and Stratton
            5.4.1 Briggs and Stratton基本信息、交流发电机生产基地、销售区域、竞争对手及市场地位
            5.4.2 Briggs and Stratton交流发电机产品规格、参数及市场应用
            5.4.3 Briggs and Stratton交流发电机销量、收入、价格及毛利率(2016-2021)
            5.4.4 Briggs and Stratton公司简介及主要业务
            5.4.5 Briggs and Stratton企业最新动态
        5.5 Honda Power
            5.5.1 Honda Power基本信息、交流发电机生产基地、销售区域、竞争对手及市场地位
            5.5.2 Honda Power交流发电机产品规格、参数及市场应用
            5.5.3 Honda Power交流发电机销量、收入、价格及毛利率(2016-2021)
            5.5.4 Honda Power公司简介及主要业务
            5.5.5 Honda Power企业最新动态
        5.6 United Power
            5.6.1 United Power基本信息、交流发电机生产基地、销售区域、竞争对手及市场地位
            5.6.2 United Power交流发电机产品规格、参数及市场应用
            5.6.3 United Power交流发电机销量、收入、价格及毛利率(2016-2021)
            5.6.4 United Power公司简介及主要业务
            5.6.5 United Power企业最新动态
        5.7 Champion Power Equipment
            5.7.1 Champion Power Equipment基本信息、交流发电机生产基地、销售区域、竞争对手及市场地位
            5.7.2 Champion Power Equipment交流发电机产品规格、参数及市场应用
            5.7.3 Champion Power Equipment交流发电机销量、收入、价格及毛利率(2016-2021)
            5.7.4 Champion Power Equipment公司简介及主要业务
            5.7.5 Champion Power Equipment企业最新动态
        5.8 Wacker Neuson
            5.8.1 Wacker Neuson基本信息、交流发电机生产基地、销售区域、竞争对手及市场地位
            5.8.2 Wacker Neuson交流发电机产品规格、参数及市场应用
            5.8.3 Wacker Neuson交流发电机销量、收入、价格及毛利率(2016-2021)
            5.8.4 Wacker Neuson公司简介及主要业务
            5.8.5 Wacker Neuson企业最新动态
        5.9 Hyundai Power
            5.9.1 Hyundai Power基本信息、交流发电机生产基地、销售区域、竞争对手及市场地位
            5.9.2 Hyundai Power交流发电机产品规格、参数及市场应用
            5.9.3 Hyundai Power交流发电机销量、收入、价格及毛利率(2016-2021)
            5.9.4 Hyundai Power公司简介及主要业务
            5.9.5 Hyundai Power企业最新动态
        5.10 Sawafuji
            5.10.1 Sawafuji基本信息、交流发电机生产基地、销售区域、竞争对手及市场地位
            5.10.2 Sawafuji交流发电机产品规格、参数及市场应用
            5.10.3 Sawafuji交流发电机销量、收入、价格及毛利率(2016-2021)
            5.10.4 Sawafuji公司简介及主要业务
            5.10.5 Sawafuji企业最新动态
        5.11 Honeywell Generators
            5.11.1 Honeywell Generators基本信息、交流发电机生产基地、销售区域、竞争对手及市场地位
            5.11.2 Honeywell Generators交流发电机产品规格、参数及市场应用
            5.11.3 Honeywell Generators交流发电机销量、收入、价格及毛利率(2016-2021)
            5.11.4 Honeywell Generators公司简介及主要业务
            5.11.5 Honeywell Generators企业最新动态
        5.12 HGI Generators
            5.12.1 HGI Generators基本信息、交流发电机生产基地、销售区域、竞争对手及市场地位
            5.12.2 HGI Generators交流发电机产品规格、参数及市场应用
            5.12.3 HGI Generators交流发电机销量、收入、价格及毛利率(2016-2021)
            5.12.4 HGI Generators公司简介及主要业务
            5.12.5 HGI Generators企业最新动态
        5.13 DENSO
            5.13.1 DENSO基本信息、交流发电机生产基地、销售区域、竞争对手及市场地位
            5.13.2 DENSO交流发电机产品规格、参数及市场应用
            5.13.3 DENSO交流发电机销量、收入、价格及毛利率(2016-2021)
            5.13.4 DENSO公司简介及主要业务
            5.13.5 DENSO企业最新动态
        5.14 MITSUBA Corporation
            5.14.1 MITSUBA Corporation基本信息、交流发电机生产基地、销售区域、竞争对手及市场地位
            5.14.2 MITSUBA Corporation交流发电机产品规格、参数及市场应用
            5.14.3 MITSUBA Corporation交流发电机销量、收入、价格及毛利率(2016-2021)
            5.14.4 MITSUBA Corporation公司简介及主要业务
            5.14.5 MITSUBA Corporation企业最新动态
        5.15 Alton France
            5.15.1 Alton France基本信息、交流发电机生产基地、销售区域、竞争对手及市场地位
            5.15.2 Alton France交流发电机产品规格、参数及市场应用
            5.15.3 Alton France交流发电机销量、收入、价格及毛利率(2016-2021)
            5.15.4 Alton France公司简介及主要业务
            5.15.5 Alton France企业最新动态
        5.16 MAHLE
            5.16.1 MAHLE基本信息、交流发电机生产基地、销售区域、竞争对手及市场地位
            5.16.2 MAHLE交流发电机产品规格、参数及市场应用
            5.16.3 MAHLE交流发电机销量、收入、价格及毛利率(2016-2021)
            5.16.4 MAHLE公司简介及主要业务
            5.16.5 MAHLE企业最新动态
        5.17 Delphi Automotive
            5.17.1 Delphi Automotive基本信息、交流发电机生产基地、销售区域、竞争对手及市场地位
            5.17.2 Delphi Automotive交流发电机产品规格、参数及市场应用
            5.17.3 Delphi Automotive交流发电机销量、收入、价格及毛利率(2016-2021)
            5.17.4 Delphi Automotive公司简介及主要业务
            5.17.5 Delphi Automotive企业最新动态

    6 不同产品类型交流发电机分析
        6.1 全球不同产品类型交流发电机销量(2016-2027)
            6.1.1 全球不同产品类型交流发电机销量及市场份额(2016-2021)
            6.1.2 全球不同产品类型交流发电机销量预测(2022-2027)
        6.2 全球不同产品类型交流发电机收入(2016-2027)
            6.2.1 全球不同产品类型交流发电机收入及市场份额(2016-2021)
            6.2.2 全球不同产品类型交流发电机收入预测(2022-2027)
        6.3 全球不同产品类型交流发电机价格走势(2016-2027)

    7 不同应用交流发电机分析
        7.1 全球不同应用交流发电机销量(2016-2027)
            7.1.1 全球不同应用交流发电机销量及市场份额(2016-2021)
            7.1.2 全球不同应用交流发电机销量预测(2022-2027)
        7.2 全球不同应用交流发电机收入(2016-2027)
            7.2.1 全球不同应用交流发电机收入及市场份额(2016-2021)
            7.2.2 全球不同应用交流发电机收入预测(2022-2027)
        7.3 全球不同应用交流发电机价格走势(2016-2027)

    8 上游原料及下游市场分析
        8.1 交流发电机产业链分析
        8.2 交流发电机产业上游供应分析
            8.2.1 上游原料供给状况
            8.2.2 原料供应商及联系方式
        8.3 交流发电机下游典型客户
        8.4 交流发电机销售渠道分析及建议

    9 行业发展机遇和风险分析
        9.1 交流发电机行业发展机遇及主要驱动因素
        9.2 交流发电机行业发展面临的风险
        9.3 交流发电机行业政策分析
        9.4 交流发电机中国企业SWOT分析

    10 研究成果及结论

    11 附录
        11.1 研究方法
        11.2 数据来源
            11.2.1 二手信息来源
            11.2.2 一手信息来源
        11.3 数据交互验证
        11.4 免责声明

    展开全文
  • TC80310是飞思卡尔半导体公司推出的一款汽车专用单片式交流发电机稳压器集成电路(IC)。与其以往稳压器产品相比,保留了负载响应控制(LRC)功能,特别地集成了本地互联网络(LIN)。使汽车引擎控制单元(ECU)可以...
  • 一、前 言三级式无刷交流同步发电机由副励磁机、励磁机和主发电机组成。主发电机为旋转磁极式同步发电机交流励磁机是旋转电枢式同步发电机;副励磁机为旋转磁极式的永磁同步发电机交流励磁机转子上装有整流器...

    一、前 言

    三级式无刷交流同步发电机由副励磁机、励磁机和主发电机组成。主发电机为旋转磁极式同步发电机;交流励磁机是旋转电枢式同步发电机;副励磁机为旋转磁极式的永磁同步发电机。交流励磁机转子上装有整流器(旋转整流器),发电机运转时,励磁机电枢产生的交流电经旋转整流器直接整流给主发电机励磁绕组供电;而副励磁机专门为调压器和控制保护电路供电。这种发电机避免了电刷滑环,具有可靠性高,无需经常维护等优点。无刷交流发电机电压调节器通过控制励磁机的励磁电流间接的调节主发电机的励磁电流,达到调节输出电压的目的[1,2]。其原理如图1所示。

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    图1 三级无刷交流同步发电机结构原理图

    研究交流发电机调压系统的稳定性就是利用自动控制理论分析系统受到干扰后的动态品质和稳定性,以及构成系统环节及其参数对系统性能、品质的影响程度,从而能指导系统的设计和改进。本文基于物理建模的方法建立了发电机调压系统的数学模型,然后分别利用频域法和时域法分析了系统的动态品质及其稳定性。

    二、发电机调压系统的建模

    调压器的基本组成如图2所示,有检测、比较、放大、与执行(操纵、控制)四个环节

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    图2 三级无刷交流发电机调压系统原理框图

    1、三级发电机建模

    对于恒速恒频电源系统,在忽略发电机阻尼绕组作用以及电枢绕组变压器电势情况下,电磁式同步发电机可以等效成一阶惯性环节[1-3],即同步发电机的线性化传递函数可以写成

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    (1)

    其中k为发电机的电压增益,r为发电机时间常数,与负载大小有关:

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    在三级发电机系统中,永磁副励磁机可看成一放大的比例环节

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    (3)

    在某确定负载下,桥式整流的换相重叠角r为一固定值,因而整流桥亦为一比例环节

    e9775cb5037d0d93726f8a629812ed48.gif

    (4)

    因此,三级无刷交流发电机的线性化传递函数为

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    (5)

    2、调压器建模[3]

    检比模块

    根据文献[3],平均电压检测的检比回路可以等效为一阶惯性环节

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    (6)

    调制模块

    调制模块的比较器输出基本上没有延时,其线性化传递函数为:

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    (7)

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    为锯齿波(三角波)幅值

    根据三级发电机调压系统的结构原理,建立了平均电压检测的Matlab仿真模型,如图3所示。

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    图3 三级发电机调压系统仿真模型

    在利用软件对调压进行器建模时,检比模块可以等效为一比例环节,硬件概念上可认为是减小滤波电容冲放电时间常数,加快系统响应时间。调制模块由三角波与放大补偿输出信号交割,输出PWM信号。这些措施体现了软硬件的结合的一致性,认为是可行的。

    3、系统特性分析

    某无校正环节的发电机调压系统在满载情况下开环传递函数为

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    (8)

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    图4 无校正环节的发电机调压系统幅相特性

    从图4的系统开环幅频特性曲线可以看出:不加任何校正环节的发电机调压系统,满载情况下系统稳定相角裕度小,低频增益低。为使系统有更高的低频开环增益和更大的相角裕度,可在系统中增设串联校正环节来改善系统的性能[4]。传统的PID串联校正可以满足系统性能的要求,但是该系统的高频衰减特性差,容易受到高频信号的干扰,在扰动突变时就显示出微分的缺陷。在PID算法中加入一个低通滤波器

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    ,可改善系统的性能[5]。具有改进PID校正环节的传递函数为:

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    图5 有改进PID校正环节的发电机调压系统幅相特性

    从图5的开环系统幅频特性曲线可以看出,带低通滤波器的PID串联校正环节的发电机调压系统,有更大的相角裕度和更高的低频开环增益,同时提高了系统的截止频率,加快了系统的动态响应速度。

    三、数字时域仿真分析

    发电机调压系统的时域仿真模型如图3所示,仿真条件:转速12000rpm,主发电机:额定功率

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    ,频率

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    ,励磁绕组时间常数

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    ;励磁机:额定功率

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    ,频率

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    ,励磁绕组时间常数:

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    ;负载:20%额定载突加到200%额定载,再突减到20%额定载。采用上述带低通滤波器的PID串联校正环节。从图6所示的主发电机输出可以看出,此发电机调压系统具有良好的动态性能和稳态精度,励磁电流脉动小,输出电压平稳无脉动。在负载突变的情况下,主发电机输出电压在30ms内回复正常值,符合规范要求。

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    图6系统主发电机励磁电流和输出电压波形

    四、结论

    通过分析三级发电机调压系统的幅频特性,采取一种带有低通滤波器的PID控制策略,从而增大了系统的开环增益和相角裕度,提高了系统的截止频率,加快系统的响应速度。

    参考文献

    [1] 严仰光. 航空航天器供电系统. 航空工业出版社. 1995年8月

    [2] 蒋志扬,李颂伦. 飞机供电系统.国防工业出版社. 1990年4月

    [3] 谢少军. 飞机交直交变速恒频电源系统的数字仿真. 南京航空航天大学博士研究生学位论文. 1995年10月

    [4] 胡寿松. 自动控制原理.科学出版社2001年2月

    [5] 刘金锟. 先进PID控制Matlab仿真. 电子工业出版社. 2004年9月

    展开全文
  • 采用相量法分析了内埋式永磁交流发电机带纯电阻负载且考虑电枢电阻、电压调整率等于零及负值时所具备的条件,得到了相应的负载变化范围,总结了电压调整率随电机参数变化的规律。采用场路结合方法设计了一台低电压调整...
  • 通过分析永磁同步电机d-q 坐标轴数学模型,提出一种交流伺服控制系统闭环辨识电机交直轴电感、定子电阻、转子磁链的方法.
  • 4.0电机参数的含义及测量方法

    千次阅读 多人点赞 2019-11-06 19:47:35
    4.0电机参数的含义及测量方法 1.首先给出workbench中设置电机参数的两张图片: 根据workbench中对电机需要的参数来看,作如下的整理翻译及解释 2.Magnetic structure 电机磁结构 英文名 中文翻译 ...

    4.0电机参数的含义及仪器仪表测量方法


    1.首先给出workbench中设置电机参数的两张图片:

    MotorParams
    Snesor

    根据workbench中对电机需要的参数来看,作如下的整理翻译及解释

    2.Magnetic structure 电机磁结构

    英文名中文翻译解释
    Surface Mounted PMSM表面安装式永磁同步电动机也叫作外转子电机,作为转子的永磁体在电机结构的外圈
    Internal PMSM内部永磁同步电动机也叫作内转子电机,作为转子的永磁体在电机结构的内部

    外转子电机的Ld:Lq可以近似认为为1。

    3. Electrical parameters 电气参数

    英文名中文翻译单位解释
    Pole Pairs极对数三相交流电机每组线圈都会产生N、S磁极,每个电机每相含有的磁极个数就是极数
    Max. Application Speed最大转速rpm 转每分电机运转速度的常用单位,指一分钟电机转多少圈
    Nominal Current额定电流Apk电机工作的额定电流,实际电流过大,容易烧电机,过小的话电机就会不出力
    Nominal DC Voltage额定电压V 伏电机额定的工作电压
    Rs相电阻Ohm 欧姆电机的三根相线是Y型连接的状态,相线端点到中星点的阻值
    Ldd轴电感mH 毫亨
    Ld/Lq ratioLd与Lq的比值
    B-Emf constant反电动势Vrms/krpm 每1千转产生的伏特
    Inertia转动惯量uNms2
    Friction阻尼系数uNms

    4. Sensors 传感器

    英文名中文翻译单位解释
    Hall Sensors霍尔传感器与电机的定子长在一起,感应转子磁体与定子的角度偏差,为定子的绕组电流换向提供重要依据;同时根据霍尔传感器的信号变化频率,可以计算出电机的运转速度
    Sensor Displacement传感器安装角度deg 角度电机厂家在生产制造时,将三颗霍尔传感器按两种不同位置或正反极性放置,会在检测转子时产生120° 60° 两种位置信号
    Placement electrical angle放置的电角度deg 角度霍尔传感器在与定子安装的时候,不一定能完整的对应到零角度偏差,所以在实际使用的时候还会有一个偏移电角度的参数。这个参数如果设置的不正确,会在启动的时候可能启动不成功
    Quadrature encoder正交编码器在高精度或位置伺服 的应用下,需要精确的检测转子的位置,大多采用正交编码器,AB两相正交信号,Z相过零信号。编码器与转子通过连轴器连接在一起,编码器转轴随电子转子一起转动
    Pulses per mechanical转轴转动一圈,产生的脉冲个数这个脉冲数,会被MCU转化为机械位置和速度信息

    电机正常工作,在接线时,UWV相线与三根HALL信号线需要正确匹配。后续会专门介绍怎么测试出来霍尔线电机相线的匹配关系。

    电机的各种参数,厂家一般都会附带说明。如果实在没有这些参数了,可以按照接下来介绍的方式来测量

    5.电机参数的测量

    1.电机电阻(Rs)

      相电阻RS,这个参数最好测量。万用表测量两根相线间的电阻除以2即可。Rs=Rab/2。
      测试的时候,尽量用表字精度高些的万用表来测,一般电阻值也就在几ohm或零点几ohm。测试电机的电阻最准确的方式是用电桥,但两种方法的测量结果相差不大。

    2.电机电感(Ls)

     相电感。最好的测试方法是用电桥在1Khz的频率下两相电感的总电感量除以2。Ls=Lab/2。
     电桥可能不是太好找。那就用无RLC设备电感测试的方法来做。需要用示波器和DC电源,来测量另外的参数,计算转化过来。
     Rs使用万用表测试得到。增加DC电源电压到5-10V,电流限值在500ma;如果能直接设置为电流源最好。电源地与示波器地夹和其中一根相线连接好,示波器探头夹另一根相线。电源正极快速给夹示波器探头的相线快速上电及断电(我用了一个微触开关来通断电源)。测试示波器上电流上升或电流下降的波形。
    使用上升或下降为63%处的时间为t=Ld/Rs。 以示波器上测试到的时间和万用表测到的电阻,便可以计算出来了。
     我采用的是下降沿的,上升沿波形不好。如图。
    在这里插入图片描述

    3.电机极对数(P)

     用示波器探头的地线夹,夹住电机的一根相线;另一根相线用探头夹住。然后匀速的旋转电机一圈,会在示波器上出现连续的对应的波形,数一下峰峰点的个数,应该是为偶数值,再除以2就是极对数值。如果是6个峰峰值,那就是电机6极,3对极。电机极对数

    4.电机反电动势(Ke)

     和测量电机极对数一样,示波器的探头和地线夹各接电机一根相线,转动电机测出反的电动势波形,取中间一个波形,测量其峰峰值和频率。
     计算公式:Ke=1000pVpp/(21.73260*f);
      P为电机极对数,Vpp为峰峰值,f为频率。
     示例测试的如图。

    • 峰峰值测量
      峰峰值
    • 频率测量
      反电动势频率
    5.电机霍尔传感器安装角度

     霍尔传感器是可以识别转子磁场极性的传感装置;霍尔传感器根据其面对的磁极,输出逻辑电平0或1,因此霍尔传感器必须装在定子上。通常在三相永磁电机中安装三个霍尔传感器,用来反馈转子的位置信息。他们通常间隔120°或者60°。
    下图是间隔120°安装的霍尔传感器输出的典型波形,需要注意的是,一个周期是指电机的一对磁极转动一个电周期。120度霍尔角度
    对120度还是60度,不能单一的理解为实际安装在定子上的位置的角度;他是检测到转子磁极的信号角度。三根霍尔线,看每根的上升沿,能找到依次的120度关系就是120度的,60度的关系就是60度的。有时测量的三根线并非ABC准确的顺序,需要人为识别一下顺序关系。

    6.电机霍尔传感器偏移角度

     ST FOC电机库电角度的约定是:默认电机A相的反电动势最高点作为电角度的0度;电机HallA的上升沿到电机A相反电动势最高点的延迟角度为同步电角度;
     测量这个参数,需要做点准备工作,把三根相线用三根阻值1K左右的电阻各自连接之后,把电阻的另一端连在一起,让三根相线形成一个中性共地点。如果不加电阻,就相当于直接短接相线,电机的转动像发电机,会需要很大的力。
     连接好后,示波器的地夹加载中性点上,示波器探头夹住需要测量的A相线。均匀快速的转动电机。
     示例测量如图。
    霍尔偏移电角度

    • 霍尔信号的测量,需要给霍尔传感器供电,一般为5V。霍尔信号线上必须存在上拉电源,因为霍尔传感器相当于PNP开关,导通时hall信号为低电平,否则为高电平。

    • 电机的均匀快速旋转,可以用个电钻夹住中心轴,电钻来拖动旋转。

    • 关于电机三根相线与三根霍尔线,怎样测量匹配,会做单独的介绍。

    ST的开源方案–空间矢量控制,驱动永磁同步电机的学习及分享计划CSDN链接

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  • 征稿|第四届轨道交通电气与信息技术国际学术会议招聘...针对虚拟同步发电机(VSG)双机并联系统在采用固定的转动惯量及阻尼系数时无法兼顾有功功率振荡和频率波动的问题,该文提出一种参数自调节优化控制策略。首先,...

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    征稿|第四届轨道交通电气与信息技术国际学术会议

    招聘|中国电工技术学会招聘学术期刊编辑

    征稿|中国电工技术学会电机与系统学报(英文季刊)

    摘要

    西安理工大学自动化与信息工程学院的研究人员任碧莹、邱姣姣等,在2019年第1期《电工技术学报》上撰文,针对虚拟同步发电机(VSG)双机并联系统在采用固定的转动惯量及阻尼系数时无法兼顾有功功率振荡和频率波动的问题,该文提出一种参数自调节优化控制策略。

    首先,建立VSG双机并联系统的小信号模型,分析转动惯量及阻尼系数对输出有功特性的影响;其次,在满足系统动稳态性能的转动惯量及阻尼系数限定取值范围内,根据转子角速度变化率及其偏差量引入了改变转动惯量及阻尼系数的参数自调节优化控制;最后,通过仿真结果验证了所提控制策略的有效性。该策略在保证系统稳定运行的同时,既可抑制VSG并入交流母线过程中的有功振荡,亦可提高频率的支撑能力。

    辅助逆变器是动车组等车辆的重要组成部分,为了实现大功率、高可靠性、易扩展的冗余列车辅助电源供电系统,目前先进动车组辅助逆变器多采用无互联线并联技术。虚拟同步发电机(Virtual Synchronous Generator, VSG)技术源于微电网控制,其主要思想是将同步发电机运行特性引入到逆变器控制中,使得逆变器不仅具有稳态的功率下垂特性,无联络信号线,且模拟了同步发电机的转子惯性,可动态弥补功率差额,减少频率波动程度。因此,本文将VSG技术应用于辅助逆变器控制。

    转动惯量和阻尼系数作为VSG系统的核心参数,它们的引入从真正意义上模拟了同步发电机的机理,故而研究该核心参数对系统输出特性的影响尤为重要。文献[2,3]通过建立VSG的小信号模型分析了不同惯量和阻尼对VSG输出有功动态性能的影响,输出有功在动态过程中出现了与传统同步发电机一致的振荡特性,而VSG属于电力电子设备,其承受暂态频率和功率波动的能力远不及同步发电机。暂态过程中的冲击和振荡若超过设备阈值,可能会导致设备运行异常,甚至造成系统失稳。因此,学者们相继提出了各种参数自适应的方法来抑制功率振荡。

    文献[5]提出了一种基于Bang-Bang控制的转动惯量J可调的VSG控制策略,可实现J对频率的动态实时跟踪,但并未给出J上下限的具体取值原则。文献[6]对VSG并网时的暂态能量函数进行分析,提出了一种动态调节J的方法,可加速暂态能量的减少,提高系统的暂态性能,但忽略了阻尼系数D对有功振荡的影响。

    文献[7]根据同步发电机功角特性提出一种自适应阻尼控制,可抑制暂态过程中的频率振荡,并保证其幅值稳定在安全范围内,且可减少输出有功的过冲,降低有功振荡,但同样忽略了J对有功振荡的影响。文献[8]根据转子角速度变化率及其偏差量提出了一种转动惯量J及阻尼系数D自适应控制策略,可减小并网及离网模式下有功和频率超调,但未给出自适应控制算法中两个表达式的选取原则,也未给出表达式中相关系数的选取依据。

    文献[9]利用线性二次型最优控制理论,提出了基于可变惯性和阻尼的VSG优化控制策略,可实时对VSG关键参数进行灵活配置,保证VSG动态有功振荡和频率波动最小,以达到能量和误差综合最优,但该方法对CPU的计算精度要求很高。

    以上文献均是基于单台VSG并入大电网时的参数优化处理,对于离网下VSG多机并联系统,文献[10,11]通过建立VSG多机并联运行时小信号模型,分析了J、D对有功振荡的影响,并通过加入预同步单元减小了有功振荡;文献[12]提出了基于虚拟磁链定向控制的预同步方法,可及时跟踪公共耦合点(Point of Common Coupling, PCC)的电压和频率,避免了并入微网时在PCC点的电流冲击,保证设备安全可靠运行;文献[13]参照柴油发电机调速控制模型提出了一种改进的VSG控制策略,可减少逆变器与柴油发电机之间无缝切换的动态影响,提高整个系统的稳定性,但对于VSG双机并联系统,该控制策略过于复杂。

    上述文献与文献[14,15]相同,J、D均为固定值,若与并网类似能够实时调节J、D的值,该问题将得到解决。基于该思想,文献[16]提出了改进转动惯量自适应控制,可根据频率偏移量动态调节J,当VSG投入微网时提供较小的J以避免动态有功振荡,但D为固定值。文献[17]利用粒子群优化算法对VSG单元参数进行调整,保证系统在发生变化或扰动之后保持平稳过渡,同时将电压角偏差稳定在限定区域内,但需要VSG单元之间通信,较适用于优化大型微电网。

    针对上述控制方法的局限性,本文首先建立了VSG双机并联运行的小信号模型,分析J、D对VSG输出有功特性的影响;其次在J、D限定的取值范围内,提出了一种参数自调节优化控制策略,可根据转子角速度变化率及其偏差量实时改变J、D,以实现抑制有功振荡的同时,增大频率的惯性、加快系统的动态响应;最后通过搭建PSIM仿真模型验证了所提控制策略的正确性和可行性。

    2d464fd841f28e78c8e22ff5f8032106.png

    图1 VSG双机并联系统控制框图

    结论

    本文针对VSG双机并联系统,建立了小信号模型,并分析了转动惯量及阻尼系数变化时对输出有功特性的影响规律。同时,在转动惯量J与阻尼系数D限定的取值范围内,提出了一种参数自调节优化控制方法,可实现根据转子角速度变化率dω/dt和角速度偏差Δω来实时改变J、D,保证系统稳定运行的同时,既可抑制VSG并入交流母线过程中的有功振荡,亦可提高频率的支撑能力、加快系统的动态响应。

    最后,利用PSIM仿真软件对比了采用和未采用参数自调节优化控制策略时,并联运行和负载突变工况下系统输出有功和频率响应特性,验证了所设计的参数自调节优化控制策略更有利于VSG并联系统的运行。

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