电机驱动

采用柔性制动技术，通过综合识别制动转矩、 电机绕组 电流、开关角度等， 自动调节制动功率，实现快速制动及正 反转运行；采用开通角、关断角的自动调节技术，提高单位 电流输出转矩能力、提高电机效率；研发了专用无位置传感 器技术和控制策略，部分场合可省去传感器，提高了电机在 油污、粉尘等恶劣环境下的适应能力，提高可靠性，降低成 本；针对不同行业研发了能充分发挥电机优势的现场匹配技 术，使电机性能指标更匹配现场需求， 以降低能耗。

直流母线电容作为电机驱动变换器中最薄弱的元件之一，其老化会导致系统故障的概率增大，因此对电容老化进行在线监测至关重要。针对现有监测方法存在经济性差、采样频率高、影响系统正常运行等问题，提出一种基于长周期暂态信号分析的电容在线监测方法，用于估计电机驱动变换器直流母线等值串联电容(equivalent series capacitance, ESC)。首先，根据系统负载切换过程建立共节点感-容等值暂态模型，分析长周期暂态信号特点。其次，推导基于长周期暂态信号的在线监测模型，确定监测程序启动判定条件。然后，提出一种基于多项式重构的电容电流基线校准方法，消除传感器零漂影响，提高监测精度。最后，仿真和实验表明所提出方法的监测精度满足电容监测的要求。

本发明提出了一种高温超导单元交流损耗补偿测量装置，通过对补偿线圈中初、次级线圈的位置进行调节和采用高精度数字采集及处理，实现对超导单元在交变电流或变化磁场下交流损耗的实时准确测量。主要针对高温超导单元在交变电流或变化磁场下的交流损耗测量，适合各种不同的高温超导带材（一代高温超导材料 BSCCO，二代高温超导涂层导体 YBCO 和二硼化镁 MgB2 等），以及不同种类的超导电力装备（如超导电缆、超导磁体、超导限流器等）交流损耗的测量。 实施中，超导单元与补偿线圈的初级线圈串联在同一回路中，连接千安级交流电源；利用高精度数据采集仪在同一时钟下，同时采集三路电信号数据，包括：超导单元两端电压 Vs，次级线圈的电压 Vc 以及回路电流 I；补偿线圈的初级线圈采用具有高载流能力的单匝线圈结构，并设计有防涡流结构；超导单元的电流先通过罗科夫斯基线圈，然后经过数据转接线连接到数据采集卡上，保证了三路数据采集在同一时钟下同步输入；采用补偿线圈电机驱动定位系统，调节补偿线圈的位置，最后利用交流损耗补偿算法实时对超导单元电压进行自动补偿，实现超导单元交流损耗的快速准确测量。该交流损耗补偿测量算法包括以下步骤：(1) 调整初级线圈和次级线圈的位置，确定该位置下，初级线圈与所述次级线圈的互感 M；(2) 确定超导单元的端电压 Vs 和次级线圈的补偿电压 Vc；(3)判断端电压 Vs 与补偿电压 Vc 之差的相位与回路电流 I的相位是否相同；若相同则继续步骤(4)，若不同则返回步骤(1)；(4) 将 Vs-Vc 与 I 积分，计算输出交流损耗值。

本项目领域属于一次设备及其智能化，主要针对大电网安全、节能、低故障率以及智能化方向，开发了高动态响应与挠性变惯量控制的系列化电机驱动高压开关，对电网运行稳定性和可靠性进行综合提升。高压开关是对输电线路进行故障切除、控制和保护的设备，其核心驱动元件为操动机构。传统操作机构由于结构复杂，元件种类繁多，容易出现漏油、卡滞等风险，导致高压开关故障概率高，可控性差。因此采用电机驱动高压开关结构简单，执行部件仅为电机，易于实现高精度智能控制，故障预警判断，对负载柔性可控、运行数据实时监控等优势，同时也打破了全球唯一拥有此项技术的ABB公司的垄断，并在关键技术指标上实现了超越。 本项目基于所提磁路优化设计方案，研制了高压开关专用的高功率密度、低转动惯量、轻量化的高动态响应专用永磁电机；基于所提增量预测控制方法和高性能力矩、速度和位移控制技术，提出了满足高压开关挠性变惯量负载特性的智能控制策略,实现了触头高精度自适应调节；基于永磁电机及伺服控制系统,研制了模块化集成式电机驱动机构,其机械特性柔性可控，开发了基于该控制策略的系列化电机驱动高压开关。

电机和变频器尽管很少出现在公众的视野中，但它们几乎无处不在。从制造业的工业泵、风机和传送带、以及交通运输工具中的推进系统，到电气设备中的压缩机和建筑中的暖通空调系统，电机和变频器为我们现代生活中的大量基础应用和场景提供了动力来源。在过去的十多年间，电机和变频器技术突飞猛进，通过当今的创新设计实现了惊人的能源效率。然而，目前依然有大量运行中的电机驱动系统（全球总计约3亿台）出现效率低下或耗能过高的问题，导致严重的能源浪费。