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关键词： 升降系统   多电机同步控制   矢量控制   偏差耦合   滑模控制  

摘要： 文章针对海上风电安装平台的升降系统在升/降过程中受到扰动后同步性能变差的问题,设计了基于幂次趋近律的滑模变结构控制方法,用来提高升降系统的同步性能和抗干扰能力。文章采用滑模控制器设计转速环控制器,应用偏差耦合同步控制策略,对同步误差控制器作出改进。利用Simulink建立了4台异步电机的同步控制模型,分别验证了单电机的滑模控制和多电机的滑模同步控制的控制效果,并根据仿真图像分析,得出了以下结论,即对于单电机控制,滑模控制的效果较PI控制器具有更高的鲁棒性;对于多电机同步控制,滑模同步误差控制器相较传统偏差耦合控制策略,同步精度高,且鲁棒性强。

关键词： 永磁同步电机   位置伺服系统   空间矢量脉宽调制   矢量控制   增量调试原理  

摘要： 本文根据永磁同步电机(PMSM)的基本电磁关系及其动态数学模型建立了位置伺服控制模型,按照闭环负反馈控制原理,设计了具有电流、速度、位置三闭环的位置控制系统。首先,根据PMSM矢量控制的特性,利用3S/2S和2S/2R的坐标变换理论,建立了位置伺服系统在同步坐标系下的动态数学模型,同时给出了按照转子磁场定向的位置控制策略和算法;其次,研究了基于空间矢量脉宽调制(SVPWM)的数字实现,并根据电机的数学模型,在MATLAB/Simulink环境中构建了三环模型,同时搭建了基于DSP实验样机。在仿真和实验中直轴、交轴以及速度和位置均采用PI控制,在控制参数的整定过程中,遵循先内环(电流环),后速度环,再位置环的增量调试原理,实现了同步电机的位置闭环控制;最后,对仿真结果和试验结果进行了对比分析,说明了模型的正确性和有效性。

关键词： 精细沟槽栅结构   绝缘栅双极型晶体管(IGBT)   TCAD仿真   元胞结构   器件性价比  

摘要： 为了改善绝缘栅双极型晶体管(IGBT)器件关断损耗和导通压降之间的折中关系,同时降低器件制造成本,基于1 700 V电压平台设计了一种采用精细沟槽栅结构的IGBT。采用TCAD软件进行仿真,研究衬底电阻率、衬底厚度、沟槽栅深度、沟槽栅宽度、载流子存储层注入剂量、沟槽栅元胞结构等因素对精细沟槽栅IGBT器件性能参数的影响,确定了最优工艺参数,并对1 700 V精细沟槽栅IGBT芯片进行流片和封装。测试结果显示,相比普通沟槽栅IGBT模块,1 700 V精细沟槽栅IGBT模块在芯片面积减小34.2%的情况下,关断损耗降低了8.6%,导通压降仅升高5.5%,器件性价比得到了优化。

关键词： 通风系统   节能技术   通风机性能参数   变频器  

摘要： 煤矿生产中,随着工作面的推进,出现了通风阻力增大、风量不足、能耗增大以及设备运行效率低等综合问题。为了解决这些问题,结合生产实践对通风系统的现状进行了分析,在对通风阻力、通风机运行性能参数等进行测定的基础上,结合现场条件提出了相应的优化改造措施。最后通过生产实践验证了优化改造的节能效果和整体优化效果。

关键词： 额定电流   直流回路   过电压   变频器   电流突变   电动机   弗斯   恢复运行  

摘要： 1 故障现象我公司某装置搅拌器电动机配置为AC380 V、160 kW、2极,额定电流为287.8 A,采用丹弗斯FC-302N160系列变频器拖动。2022年2月19日22时59分,变频器正常运行中出现电流突变跳车。各专业检查无异常,将变频器复位后开车恢复运行。同年3月3日18时29分,再次出现同样现象跳车。2次故障变频器屏幕上均报“直流回路过电压(A7)”故障,报警画面如图1所示。

关键词： 可编程控制器   传感器技术   HMI监控技术   网络通信技术   变频器  

摘要： 以S7-1200可编程控制器、汇川变频器、汇川伺服控制器、昆仑通态触摸屏等设备为主要载体,实现了物料自动生产线分拣系统的控制。该系统设计涵盖PLC控制、HIM人机界面、变频调速、伺服驱动、传感器等先进控制技术,完成了对物料自动生产线分拣系统的远程化在线控制以及物料生产过程的实时可视化监控。系统运行稳定、可靠性高,具有较高的应用推广价值。

关键词： 泵控液压垫   状态观测器   S型曲线规划   最优控制策略  

摘要： 针对国产液压垫位置控制精度差,生产效率低的问题,提出了一种基于S型曲线规划方法的最优控制策略。首先,分析了泵控液压垫预加速阶段高精度的控制要求,提出了S型曲线规划方法来减小系统运行过程中的冲击振动;其次,构建了最优控制二次型函数,并设计了基于速度位置复合控制要求的最优控制策略;最后,搭建了泵控液压垫模拟实验台,对提出的控制策略进行试验研究。结果表明,基于S型曲线规划的最优控制策略相比于传统的PID控制,速度和位置控制都可以获得较好的控制效果,将为电液伺服泵控液压拉伸垫的工程推广与应用奠定良好的基础。

关键词： 定频移相控制   谐振变换器   宽输出电压   软开关  

摘要： 针对传统频率控制的LLC谐振变换器在宽电压应用中电压调节性能差且循环电流较大的问题,设计一种六开关双谐振LLC变换器。该变换器由2个全桥LLC谐振变换器共用1个桥臂混合组成。相较于传统的频率控制,该变换器采用定频移相控制调节输出电压,减小开关频率范围。根据2个变压器连接方式的不同,变换器有2种拓扑形态。当2个变压器顺极性串联时,变换器的增益范围为0~1,可以实现超宽输出电压;当2个变压器反极性串联时,变换器的增益范围为1~2,在工作过程中具有较小的环流损耗。2种拓扑形态下,原边开关管和副边二极管分别实现ZVS开通和ZCS关断。最后,通过Simulink仿真和实验验证了研究内容的有效性。

关键词： 光伏逆变器   IGBT模块   散热设计   代价函数   响应面优化  

摘要： 针对光伏逆变器小型化、轻量化、高功率化发展带来的散热设计难题,设计了一种有效的强制风冷散热优化方案。首选,通过风量计算选定了合适风机;其次,使用代价函数对散热器质量和散热效果进行了双目标优化;最后,通过响应面优化得到了最优散热设计方案。结果表明:散热器温度和IGBT芯片结温均远低于标准要求,且保留裕量10℃以上。该结果为类似逆变器产品的散热优化设计提供了思路和参考。

关键词： 双有源桥   DC-DC变换器   统一模型   基波优化   功率因数   传输效率  

摘要： 为充分利用双有源桥DC-DC变换器的容量,减小无功功率,提升工作效率,提出一种基于变换器移相控制统一模型的基波环流优化控制策略。通过引入基波移相比对变换器的所有移相控制方式进行统一描述,并采用傅里叶分解法建立全桥交流电压及电感电流的统一模型。该统一模型降低了多控制变量下变换器多模态分析的复杂性,适用于不同移相控制的所有工作模式,具有普适性。基于频域分析法和功率因数角,构建变换器传输功率及无功功率的统一数学模型。在此基础上,提出考虑无功基波分量的环流优化控制策略,并对传导损耗进行建模与分析。该策略简单有效,能够很好地减小变换器无功功率和改善系统效率,更有利于工程实际的应用。搭建了实验平台,对比了所提基波环流优化控制策略与传统移相控制方式下变换器的功率因数及变换效率,仿真和实验结果验证了理论分析的正确性和所提控制策略的可行性。