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分析智能配电系统发展趋势
研讨配电物联网对装备制造业的挑战和机遇
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★中国电工技术学会出品★ 面向能源互联网的智能配电系统与装备 阅读会议通知,请戳下面标题 分析智能配电系统发展趋势 研讨配电物联网对装备制造业的挑战和机遇 参会注册,请识别下方二维码 开关磁阻电动机具有结构简单、起动电流小以及起动转矩大等诸多优点,但电动机特殊的双凸极结构,使得磁路强非线性。而在开关磁阻电动机运行时,电磁转矩是由各相绕组转矩叠加而成,所以在换相过程中,关断相上的不可控续流会造成电动机瞬时转矩脉动,这是其主要缺点之一。 抑制转矩脉动的方法大致可分为两类:优化电动机机体结构和改进控制方法。文献[1]讨论了电动机轭部厚度、转子极距以及定转子间气隙大小对转矩脉动的影响。相较前者而言,改进控制方案对抑制转矩脉动显得更有效、更经济。 文献[2]介绍了电流斩波(current chopping control, CCC),脉宽调制(pulse width modulation, PWM)以及角度位置控制(angel position control, APC)三种成熟的控制策略,但就转矩脉动的抑制效果而言,还需进一步改进。文献[3]提出基于Sigmoid函数的电流斩波方式减小转矩脉动。文献[4]提出在电动机换相时采用指数型转矩分配函数来抑制转矩脉动。 文献[5]采用基于径向基函数神经网络(radial basis function, RBF)的开关磁阻电动机(switched reluctance motor, SRM)瞬时转矩控制方法,对跟踪电流进行最佳控制的学习。文献[6]提出在合理调节开通角和关断角的基础上,采用余弦型转矩分配函数对转矩脉动进行抑制。 文献[7]采用改进型直接转矩控制策略,结果也证明了该方案可有效缓解转矩失控和降低运行噪声。文献[8]提出以各相电流为优化变量,减小跟踪转矩误差的转矩分配方案,但算法复杂实际操作性不强。文献[9]提出在余弦型不对称转矩分配(torque sharing function, TSF)控制下,实现不同转速下最优参考电流波形,但其转矩补偿策略并没有得到验证。 文献[10]采用传统的转矩分配方案,实验结果也达到了良好效果。直接瞬时转矩控制(direct instantaneous torque control, DITC)直接以瞬时转矩作为控制量,通过合理设计转矩控制器,能够有效抑制转矩脉动。 在采用DITC的方式抑制转矩脉动,核心在于电动机运行时能够得到高精确的瞬时转矩反馈值,本文采用Maxwell 3D建模方案,根据电动机的实际尺寸和规格对电动机进行数学建模,测算出多组在不同转子位置下电动机静态电磁转矩数据。在此基础上,合理设计转矩控制器,有效实现转矩脉动抑制效果。 图1 电动机模型 图7 系统结构框图 |
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