在福州大学电气工程与自动化学院的科研领域,肖庆豪和汤宁平等人组成的研究团队在2019年第一期《电气技术》期刊上发表了题为《永磁同步电动机混合调速控制策略研究》的论文。文章中,他们深入探讨了永磁同步电动机的两种变频调速控制策略——他控与自控,并提出了一个创新的混合调速控制新方法。
该混合控制策略巧妙地融合了他控变频调速的精确度和自控变频调速的不失步特性,显著提高了控制系统的动态响应和稳定性。研究团队在Matlab/Simulink仿真平台上构建了两种控制方式自动切换的模型,并通过仿真实验验证了该方法的可行性和有效性。
永磁同步电动机因其结构简便、运行稳定、高功率密度和高效率等显著优势,在家用电器、交通工具、工业控制、航空航天等领域得到了广泛应用,特别是在电力传动系统中发挥着关键作用。得益于电力电子技术、电动机控制技术、计算机技术的不断进步和永磁材料成本的降低,这种电动机正逐渐成为市场宠儿。
在变频调速控制系统中,他控和自控两种控制方式各有千秋。他控变频调速,即恒压频比控制,通过设定电动机定子电流频率产生相应的旋转磁场,确保转速与磁场同步,实现高精度控制。这种控制方式具有控制电路简单、调整方便等优势。然而,它也存在失步的潜在问题。
与之相对,自控变频调速通过转子位置检测器控制输出频率,形成定子电流频率自动跟踪转子位置的闭环系统,从根本上消除了转子振荡和失步的风险。尽管这种控制方式系统相对复杂,且可能因位置检测器精度和调节器参数等因素产生静态误差,但它仍然具有其独特的优势。
基于对这两种控制方式的深入分析,本文提出了一种结合他控与自控的混合调速控制方法,旨在充分发挥两种控制方式的优点。该方法在启动阶段采用转速电流双闭环控制,确保电动机快速启动,同时具备强大的负载能力和避免失步的优势。当达到切换条件时,系统平稳快速切换至他控控制,此模式下系统具有更高的稳态精度和负载能力。
皖南电机作为国内知名电机企业,其产品在变频调速控制领域具有显著的市场份额。皖南电机价格表 显示,该公司的产品在保证性能的同时,价格也极具竞争力。该方法在皖南电机等电机企业的实际应用中,具有很高的实用价值,特别是在纺织化纤、玻璃行业等需要快速转速调节和较高稳态转速精度的场合。