變頻調(diào)速系統(tǒng)效率優(yōu)化控制.pdf

1、異步電動(dòng)機(jī)在工業(yè)、交通運(yùn)輸業(yè)等領(lǐng)域是主要?jiǎng)恿υO(shè)備。社會(huì)快速發(fā)展能源和環(huán)境問(wèn)題備受關(guān)注，變頻調(diào)速技術(shù)可以使電動(dòng)機(jī)節(jié)能運(yùn)行，起到節(jié)約能源的作用。電動(dòng)機(jī)通常都是在額定恒勵(lì)磁方式下運(yùn)行，當(dāng)電動(dòng)機(jī)負(fù)載較輕時(shí)額定恒磁鏈控制會(huì)使異步電動(dòng)機(jī)效率降低。所以研究提高異步電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)運(yùn)行效率具有重要的理論與實(shí)際應(yīng)用意義。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴在研究異步電動(dòng)機(jī)的數(shù)學(xué)模型基礎(chǔ)上，建立考慮定子鐵損的異步電動(dòng)機(jī)動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型，對(duì)相對(duì)應(yīng)的矢量控制系統(tǒng)進(jìn)

2、行了仿真建模，研究變頻調(diào)速矢量控制系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)性能和動(dòng)態(tài)性能的跟隨性、抗擾性。⑵分析異步電動(dòng)機(jī)效率優(yōu)化原理，對(duì)目前常采用的幾種效率優(yōu)化控制策略進(jìn)行了研討，包括:基于損耗模型法效率優(yōu)化控制策略、基于最小定子電流效率優(yōu)化控制策略和基于最小輸入功率在線搜索效率優(yōu)化控制策略。其中，對(duì)基于損耗模型法效率優(yōu)化控制策略進(jìn)行了詳細(xì)的仿真實(shí)驗(yàn)研究。建立損耗模型，推導(dǎo)出可以實(shí)現(xiàn)效率最優(yōu)的轉(zhuǎn)子磁鏈，驗(yàn)證系統(tǒng)在最優(yōu)轉(zhuǎn)子磁鏈狀態(tài)下運(yùn)行時(shí)效率優(yōu)化的良好效果。⑶研究了基

3、于模糊搜索法的效率優(yōu)化控制策略，即應(yīng)用模糊控制技術(shù)通過(guò)搜索最優(yōu)轉(zhuǎn)子磁鏈給定值，使電動(dòng)機(jī)的輸入功率最小，達(dá)到效率最優(yōu)。設(shè)計(jì)了模糊控制器，對(duì)控制系統(tǒng)進(jìn)行了仿真建模，進(jìn)行了仿真實(shí)驗(yàn)研究。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明模糊搜索法尋優(yōu)結(jié)果準(zhǔn)確，能明顯降低輸入功率，提高系統(tǒng)運(yùn)行效率，實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)節(jié)能運(yùn)行。⑷提出一種損耗模型法和模糊搜索法混合效率優(yōu)化控制策略。實(shí)現(xiàn)了損耗模型法和模糊搜索法的優(yōu)缺點(diǎn)互補(bǔ)，并進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明新的控制策略使尋優(yōu)結(jié)果更加準(zhǔn)確、尋優(yōu)時(shí)間變