變頻調速系統(tǒng)效率優(yōu)化控制.pdf

1、異步電動機在工業(yè)、交通運輸業(yè)等領域是主要動力設備。社會快速發(fā)展能源和環(huán)境問題備受關注，變頻調速技術可以使電動機節(jié)能運行，起到節(jié)約能源的作用。電動機通常都是在額定恒勵磁方式下運行，當電動機負載較輕時額定恒磁鏈控制會使異步電動機效率降低。所以研究提高異步電動機變頻調速系統(tǒng)運行效率具有重要的理論與實際應用意義。
　　本研究主要內容包括：⑴在研究異步電動機的數(shù)學模型基礎上，建立考慮定子鐵損的異步電動機動態(tài)數(shù)學模型，對相對應的矢量控制系統(tǒng)進

2、行了仿真建模，研究變頻調速矢量控制系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)性能和動態(tài)性能的跟隨性、抗擾性。⑵分析異步電動機效率優(yōu)化原理，對目前常采用的幾種效率優(yōu)化控制策略進行了研討，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，對基于損耗模型法效率優(yōu)化控制策略進行了詳細的仿真實驗研究。建立損耗模型，推導出可以實現(xiàn)效率最優(yōu)的轉子磁鏈，驗證系統(tǒng)在最優(yōu)轉子磁鏈狀態(tài)下運行時效率優(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，即應用模糊控制技術通過搜索最優(yōu)轉子磁鏈給定值，使電動機的輸入功率最小，達到效率最優(yōu)。設計了模糊控制器，對控制系統(tǒng)進行了仿真建模，進行了仿真實驗研究。實驗結果表明模糊搜索法尋優(yōu)結果準確，能明顯降低輸入功率，提高系統(tǒng)運行效率，實現(xiàn)電動機節(jié)能運行。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。實現(xiàn)了損耗模型法和模糊搜索法的優(yōu)缺點互補，并進行仿真實驗。實驗結果表明新的控制策略使尋優(yōu)結果更加準確、尋優(yōu)時間變