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电机调速中的控制技术

中国新通信 / 2018年09月29日 10:09

新闻

电机拖动中变频调速技术的实际应用分析

杨佳澎+柳卓明+王浩

【摘要】 电机理论的发展使得电机性能有了很大的提升,并且目前的控制技术也在不断的完善,特别是对交流电动机的调控是一个非常复杂的过程。电机控速中从过去的直流电动叫发展到目前的交流模式的电动机,我们的变速控制方法也在不断的改进,在过去我们一般会采用PWM的变频调速的方法[1],但是随着技术的推进,目前我们的控制技术一般会集中在矢量控制、直接转矩控制等方法上,技术的提升使得控制理论进一步完善,而且目前使用的方法也很是方便和快捷,在目前的电机领域也很有發展前景。不管是在国内,还是在国际上,我们都可以看到很多的研究成果,并且从这些研究成果中我们也不难发现,电机的控制结束从过去的机械控制现在也向智能化的控制方向发展,由于计算机技术上的突破,提高电机的调控技术相信在未来会有更多的尝试。本文主要也是根据现在的电机理论来分析多种控制技术的方式,希望能够对电机未来走向多元化提供一些新的思路[2]。

【关键词】 电机控制技术 矢量控制 智能化 控制理论

一、矢量控制技术

矢量控制技术在电机中的应用比较广泛。它主要是通过矢量变换的方法来进行控制,除了控制各个变量中的一个浮动范围,还要调控其中的相位来进行调整。矢量控制技术的原理主要是运用异步电动机的方式来完成的,他可以模拟直流机的变换方式,来控制相关的电流分量,只有这样才能更好的调节电机中的速度。矢量控制的技术发展至今已有非常悠久的历史,对矢量技术的应用已经积累了很多的实践经验,并且取得的效果也是非常好的。它运行的产品都相对比较稳定,当然它的运用对于一些系统相对比较复杂的电机,我们必须深入的了解他们各个系统之间的原理,才能运用矢量控制技术更好的运用在此类电机中。

二、直接转矩控制技术

由于系统的复杂以及控制精确值的困难,学者们经过进一步的研究提出了直接转矩控制技术。这项技术去除了矢量控制技术中需要变换坐标的模式,并且可以做出性能表现比较好的机器。但是这种技术也有其存在的缺陷,比如对于一些低速云中的观测器还是未能有所突破。随着科学研究技术的发展,直接转矩技术在未来也必然会带来一些大的进展。它可以向两个主要的方向进行深入,一方面是它可以在交流调速的范围内进行高频化升级,这样可以提高电机的运行性能[3]。另外一方面,随着智能技术的提升,它可以根据自身的优势与智能技术相互配合,这样可能会对交流调速机有一些新的突破,这也会对直接转矩技术未来的发展有很好的导向作用。

三、智能控制的应用

目前关于智能控制技术是包括两个方面,对模糊控制技术的研究和神经网络控制技术的发展,当然也不乏一些其他的技术,本文主要是通过这两方面进行阐述[4]。

1、模糊控制技术。在智能控制的技术中模糊控制是相对比较简单的一种控制技术,但是虽然结构简单,它的实践意义还是很重要的,因此它的应用频率也非常的广泛。模糊控制可以与电机中的矢量控制相结合,模糊控制一般会处于比较外环的一些参数处理,内部的处理仍然会有矢量控制来实现。模糊控制的应用主要是可以这种控制技术来辨认交流电机的模型以及他们的参数,这可以为机器的运行提供了很大的便利[5]。

2、神经网络控制技术。神经玩过控制可以对电机进行快速和相对精确的运行。它的工作原理是通过模拟人脑,利用人脑模拟信息的模式来进行智能控制,它有着可以进行并行处理的功能,大大的提高了电机控制的效率[6]。另外值得注意的是,我们可以将在线辨识技术对神经网络技术进行配合处理,这对于提高机器的控制速度[7]是非常有效的,并且它还可以让整个系统拥有更高的鲁棒性,高性能高速度的负载对机器效率的提高有着非常积极的作用。

结论:从这个电机行业的发展来康,控制技术一直都在各自的领域有所突破并且也一直在进步,特别是目前的智能技术,如果研究得当,定然会是整个电机领域的福音。伴随着控制技术相关理论的成熟,各个技术的深入研究,都可以进行相互借鉴[8],并且互通有无,这对于提高各个技术的使用效率都会有很大的作用,促使电机控制技术的多元化,让电机性能能够在未来的发展中有更大进步的可能。

参 考 文 献

[1]姚文熙. 多电平六相同步电机变频调速全数字控制技术研究[J].浙江大学,2015:4-9.

[2]曹光华. 智能控制在异步电机变频调速系统中的应用研究[J].天津大学,2016:33-34.

[3]胥青,杨世兴. ADC812与晶闸管控制模块在直流电机调速中的应用[J]. 电机与控制应用,2015,:47-50.

[4]罗龙,黎亚元,禹逢平,罗文学. 转矩直接控制在带式输送电机调速中的实现[J]. 装备制造技术,2013:4-6.

[5]汪定华. 新型稳定性判据在电动汽车电机调速矢量控制系统中的应用研究[J].合肥工业大学,2012:77-78.

[6]李垚. 基于SVPWM有源逆变技术在电机调速中应用的研究[J].华北电力大学(河北),2012:34-67.

[7]张爱华. 基于ARM的分数阶PI预测控制在直流电机调速中的应用[J].南京信息工程大学,2016:45-48.

[8]岳浩东. 起重控制系统中交流电机调速控制器的研究[J].湖南大学,2016:33-39

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