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编辑：张家口矿用变压器厂家 日期：2019-01-11 人气：281
提高张家口矿用变压器恒功率比的有效方法 核心提示： 张家口矿用变压器（PMSM）具有效率高、转动惯量小等优点，在高性能的传动系统中有良好的应用前景。但是张家口矿用变压器在恒功率运行区域随着转速升高，由于供电电压的限制及电流控制器的饱和影响，严重损害张家口矿用变压器（PMSM）具有效率高、转动惯量小等优点，在高性能的传动系统中有良好的应用前景。但是张家口矿用变压器在恒功率运行区域随着转速升高，由于供电电压的限制及电流控制器的饱和影响，严重损害PMSM的电磁转矩性能，难以提高弱磁运行范围。本文针对张家口矿用变压器矢量控制系统，着重分析、研究如何实现其高恒功率比运行，指出由于电流相位滞后造成[cityna矿用变压器me]矿用变压器中电流不能正确解费，是限制弱磁升速的主要原因。文章对控制电流的滞后相位进行了定性及定量的分析计算提出弱磁控制时电流相位补偿技术，改善了交、直轴电流解耦的准确性。试验结果证明，采用本文提出的方法，张家口矿用变压器矢量控制系统的恒功率范围有很大的提高。
2基于电机时间常数引起电流相位偏移的电流相位角补偿对于张家口矿用变压器的实际矢量控制，随着转速的提高，定子绕组电感的影响程度增大，导致张家口矿用变压器实际电流相对给定电流相位的滞后增大；同时随弱磁控制的深入，张家口矿用变压器电感参数也发生变化，从而降低了张家口矿用变压器的弱磁性能。如果不采取相应措施，则不能保证交、直轴电流的正确解耦，系统的电流控制器将很快饱和，张家口矿用变压器的转速将无法继续上升。因此，为提高张家口矿用变压器的弱磁扩速能力，需对张家口矿用变压器给定电流的相位滞后偏差进行补偿。
理想的给定电流相位是与转子位置相对应的。
由于张家口矿用变压器定子绕组电感的存在，张家口矿用变压器的实际电流与给定电流之间会产生一定的相位滞后，滞后的程度取决于张家口矿用变压器电压和反电动势间的差值以及定子绕组的时间常数（定子漏感与定子电阻之比），当张家口矿用变压器恒功率运行时，张家口矿用变压器供电电压和感应电动势间的差值变小，所以，时间常数L./Rs是影响张家口矿用变压器电流滞后的主要因素为张家口矿用变压器的漏感）张家口矿用变压器定子电流与逆变器输出控制电压产生相位滞后0S上式表明电流滞后的相位是随张家口矿用变压器转速的增加而增加。a是本文样机系统弱磁控制运行时，给定电流与张家口矿用变压器定子电流的比较。
为电流相位偏移的相量表示，图中is为根据转子位置要求给定电流相量，is是定子中实际的电流相量，由于张家口矿用变压器电感的存在，可以看出两相量相差es角。因此要实现交、直轴电流分量的准确解耦，应该使系统的给定电流超前0s角，以保证张家口矿用变压器的实际电流位于相角补偿前的给定电流相位的正确角度。根据本文张家口矿用变压器的参数，由式（1）计算出需要补偿的相位角0s与张家口矿用变压器转速的关系，如所示。
张家口矿用变压器矢量控制建立在张家口矿用变压器的数学模型基础上，由一系列控制算法实现。因此，张家口矿用变压器的参数对控制性能有直接的影响。不同交、直轴电流作用3基于交轴电感变化的电机电流相位角的下，张家口矿用变压器的磁路饱和程度不同，而且交、直轴磁路有一部分是共同的，互相影响，因此电感参数变化复杂。为此，本文用数值计算方法，作出交、直轴电流分别对交、直轴电感的影响曲线。可以看出，因为直轴磁路存在永磁体，磁导率接近空气的磁导率不易饱和，所以直轴电流对直轴电感的影响较小，见而交轴电流变化对交轴电感的影响则比较明显，尤其是交轴电流/q较小时，交轴电感会随直轴电流有较大变化，如。
父、直轴电流对父轴电感的影响张家口矿用变压器弱磁升速过程中，直轴电流逐渐增大、而交轴电流是逐渐减小的，因此在弱磁过率运行的直轴电流id的计算公式可以求出。其次，Lq变小，直接使电压相量的相位滞后，如所示。理想的控制电压相量为us，但由于实际交轴电感的减小，其电压相量变为显然张家口矿用变压器不能在该转速下实现预期的控制运行。为此应加大电流相位角，使直轴电流适当加大，以弥补交轴实际电感的变化。显然，所要弥补交轴电感的减小而需补偿电流相位滞后的角度应是随弱磁升速而增大的。
中曲线2为考虑张家口矿用变压器电感电流的滞后作用及交轴电感的变化而需补偿的电流相位角，曲线1为仅考虑张家口矿用变压器电感电流的滞后作用而需补偿的电流相位角，曲线3为系统调试得到的最佳电流补偿角。
4系统的构成及控制系统的程序设计本系统是由数字软件速度环和硬件电流环构成本系统的速度环采样周期400s电流环采样周期1005.系统为恒转矩运行时，采用最大电流控制算法直轴电流id的计算公式如下张家口矿用变压器转速超过基速时，恒功率运行，换为下面公式计算Ld通过系统，磁环等效电阻Rd使行波波头保留了一定幅值的陡的波头，Rd越小，波头幅值越大。如果以限制VFTO的波头陡度为目标，则Rd尽量大一些，使铁氧体磁环尽量等效为一个纯电感；如果以增大VFTO的损耗和衰减为目标，Rd的选择有一个最优值。
针对模拟试验中所使用的铁氧体磁环，还进行了工频电流下的损耗发热试验。在磁环中通过1kA、10min的工频电流，磁环没有出现严重温升。
导磁材料的磁导率、频率特性、损耗特性和饱和特性等是相互关联的。不易饱和的导磁材料通常具有较小的磁导率和较小的损耗。铁氧体磁环抑制GIS的VFTO的实际可行性，关键在于是否存在合适的磁环材料，其特性参数能够全面满足要求。
5结论本文提出了用铁氧体磁环抑制全封闭组合电器（GIS）的特快速暂态过电压（VFTO）的可能性。低电压条件下的模拟试验表明，把铁氧体磁环套在导体上，相当于在导体的磁环位置处接入一个并联的电感和电阻，它能够影响导体上行波的传播，抑制快速暂态过程。
用铁氧体磁环抑制GIS的VFTO，磁环材料的磁导率、特性、损耗特性和饱和特性等对抑制效果具有重要影响。
铁氧体材料具有非线性特性。为了研究在实际GIS中用铁氧体磁环抑制VFTO的可行性，必须深入研究和选择铁氧体材料，进行高电压条件下的模拟试验和相关的分析计算分析。这将是本文后续的工作。
