双馈电机在升降机中的应用与控制分析

针对升降机节能问题,提出一种将双馈电机作为曳引机应用于升降机系统的方案,采用双PWM换流器对双馈电机转子进行交流励磁,不仅可调节定子侧功率因数,实现无极调速,还可将消耗在转子电阻上的电能回馈电网.在已有双馈异步电机数学模型的基础上确定了机侧变流器定子磁链定向的矢量控制策略,通过软件仿真验证功率流.在与传统VVVF调速式的升降机的能耗进行比较中,结果表明本方案具有可行性及良好的节能效益.     

双馈电机调速系统的仿真研究

从双馈电机的基本工作原理出发,分析了双馈电机调速的特点,引入定子磁链定向的矢量控制技术,进行坐标变换,得出双馈电机同步坐标系上的数学模型.在MATLAB/Simlink环境下,建立双馈电机仿真模型,实现了对双馈电机的调速控制.     

绕线转子无刷双馈电机空载电流分析

以绕线转子无刷双馈电机为研究对象,基于转子电路电压平衡关系,以转子边作为参照系,针对无刷双馈电机两套不同极数的绕组,提出极数折算的概念,导出无刷双馈电机正常运行时这两种不同极数绕组各自产生的合成磁动势必须保持的平衡关系,及转子电动势平衡关系的磁动势表现形式,解释了定子控制绕组变频调节时电流变化机理,由此推导了无刷双馈发电机空载运行状态下,定子控制绕组中的空载电流计算方法,并制作Y250-2/6和Y355-2/6两台不同机座号的试验电机进行了测试,结果与理论分析相符.     

双馈电机无速度传感矢量控制调速系统的研究

提出了一种新型的基于转子力矩电流反馈机制的双馈电机无速度传感器矢量控制方案以实现高性能低成本双馈电机调速系统。该方案通过测量转子侧电压和电流,实时计算出电机转子力矩分量,通过与电机给定转子力矩电流分量比较,得出转差频率的补偿值,并用于矢量控制系统。该方案计算工作量较小,且仅需测量转子侧的电压和电流作为反馈量。文中从理论上分析了这种控制方式的工作机理,与传统矢量控制系统的异同点,并提出了具体的实现方式。理论分析和数字仿真试验证明了该方案的可行性。     

双馈电动机转子侧逆变电路设计与控制

文章描述了定子和转子分别由电网和交-直-交电流逆变器馈电的双馈感应电动机。在双馈电动机数学模型的基础上,对其进行稳态仿真。利用仿真结果设计功率因数调控系统,并对转子侧逆变电路进行设计和控制。考虑到电动机及功率器件的特点,在转子侧通过一个双馈变压器实现与逆变电路的耦合。经调试,系统可达设计要求。     

变速恒频双馈潮流发电机励磁控制技术

基于双馈电机的潮流发电系统是通过调节转子绕组中励磁电流的频率、幅值、相位和相序来实现变速恒频(VSCF)控制的.在分析双馈电机的工作原理和数学模型的基础上,设计了基于定子磁场定向控制的变速恒频双馈潮流发电机的励磁控制系统.在Matlab/Simulink环境中进行了仿真研究,结果表明,采用定子磁场定向控制可实现双馈潮流发电系统定子端口有功功率和无功功率的解耦控制.     

无刷双馈电机谐波转矩及定子绕组环流的分析

在分析无刷双馈电机的磁场分布及定子功率绕组、定子控制绕组和转子绕组所产生的各次谐波及其相互作用的基础上,提出了谐波等效电路、分析了谐波转矩的产生及其对无刷双馈电机运行性能的影响,并分析了无刷双馈电机转子绕组感应电流产生的谐波磁场在定子绕组中的感应电压,以及定子绕组并联支路中环流的产生原因．为无刷双馈电机的分析设计及其谐波分析提供了理论工具．     

级联式无刷双馈风力发电机的运行控制

为延长双馈电机的使用寿命,提高其可靠性,在分析级联式无刷双馈电机原理的基础上,通过转子和功率绕组、控制绕组之间的坐标变换,根据d-q双轴数学模型,推导出无刷双馈电机矢量解耦数学模型.仿真结果表明:同步角矢量解耦控制系统能够实现对电机转矩和磁通的完全解耦控制,空载并网控制调节过程快、精度高,并网过渡平稳,具有良好的控制性能,验证了无刷双馈电机矢量解耦控制的可行性和优越性.     

双馈绕线式异步电动机性能分析

讨论了绕线式异步电动机双馈调速系统的有关特性．该系统电机定子由电压及频率均固定的电网供电，转子电路由电压频率可调的大功率晶体管道变器供电．电机的转速为两个馈电电源频率差值的函数．该系统能实现转子方二自由度控制，并且系统性能不受定转子电阻值变化影响．仿真及实验结果表明，该系统性能良好，具有广阔的应用前景．     

无刷双馈电机风力发电控制系统与仿真研究

从无刷双馈电机(BDFM)转子速d—q模型出发,推导出BDFM的有功和无功功率数学模型,并设计了初步的变速恒频无刷双馈电机风力发电系统功率控制策略．计算机仿真结果表明,BDFM通过定子功率绕组发电,定子控制绕组通过变频器从电网吸收或向电网反馈电能．系统响应快,稳定性好．该研究表明变速恒频无刷双馈电机风力发电的设想在技术上是可行的．     

基于矩阵变换器的双馈电机控制系统的研究

本文以双馈电机作为控告l对象,基于双馈电机定子磁链定向数学模型,采用矩阵变换器作为电机励磁单元,实施空间矢量调制。建立仿真模型,选取电机转速作为最终的控制目标进行仿真,结果验证了该模型的合理性及控制策略的正确性和可行性。     

转子双正弦结构的无刷双馈电机设计与研究

双正弦无刷双馈电机是将正弦结构引入到无刷双馈电机转子绕组的基础上设计出来的。文章利用Ansoft/Maxwell 2D建立双正弦无刷双馈电机的有限元模型,通过电机外电路添加激励,对电机模型进行有限元仿真;依据仿真结果,并结合电机的磁力线分布、电机转速与频率的对应关系以及气隙磁密等验证了电机设计的可行性与合理性;在此基础上,通过与传统的特殊笼型转子和等匝绕组式转子结构的无刷双馈电机对比分析,表明双正弦无刷双馈电机在增强磁场调制效果和降低气隙谐波方面有较大的优越性,进而为深入研究双正弦无刷双馈电机奠定了基础。     

无刷双馈调速电机的谐波磁场分析

针对无刷双馈电机绕组的特殊性,将定子功率绕组分别与转子笼型绕组的磁场耦合,以产生转子电流,分析了定子功率绕组、控制绕组和转子绕组电流产生的谐波磁场,以及定、转子3个绕组电流所产生的各次谐波磁场及各次谐波磁场之间的相互作用,为无刷双馈电机的设计及其谐波分析提供了理论依据．     

变速恒频双馈风力发电系统的励磁电源

给出了变速恒频双馈风力发电系统中交流励磁电源的控制方案.在基于电网电压定向的基础上,分别对转子侧变换器和网侧变换器进行了研究.分析了双馈电机数学模型,并对空载并网控制策略进行了设计,实现了系统在变风速条件下无冲击电流并网.采用直接电流控制对网侧变换器进行控制,并实现了能量双向流动,功率因数可调,使双馈风力发电系统能运行在次同步和超同步两种状态下.实验结果证实了理论分析的正确性和控制策略的有效性.     

基于定子磁链的双馈风力发电机滑模MRAS转速估计

针对双馈风力发电机工作环境恶劣,使用机械传感器进行速度和位置信号检测导致的故障率高、检修不便等问题,提出了一种基于双馈电机定子磁链的滑模MRAS转速估计器.方法是利用双馈电机定子磁链电压模型作为参考模型,利用双馈电机定子磁链电流模型作为自适应模型,利用两模型输出的叉积构造滑模面,并利用小信号模型分析了滑模存在和到达条件.同时,通过引入连续的饱和函数,解决了传统滑模观测器的高频抖动问题.最后,基于Matlab/SimuLink对提出的控制方法性能进行了验证.     

异步电机非线性解耦控制

针对异步电机的非线性耦合性质 ,采用非线性控制的逆系统方法 ,提出了异步电机按定子磁场定向的非线性解耦控制 ,实现电磁转矩与定子磁链的解耦 .研制的定子磁链定向控制 ,消除了电机转子电阻对磁场定向的影响 ,提高了系统的鲁棒性 .方案实现了圆形定子磁链轨迹 ,保证了转子的连续调节 .减少了按定子磁链控制的直接转矩 (砰 -砰 )控制方案的转矩脉动 ,提高了控制系统的调速范围 .研制了基于高速数据处理器 ( DSP)和 ( IGBT)功率器件的交流变频调速实验系统 .试验结果表明 ,该系统具有良好的解耦性质 ,调速范围 1∶ 2 80 ,调速范围内输出…     

基于绕线型转子无刷双馈电机的建模与仿真

以一台绕线型转子无刷双馈电机的极对比为p/q=5/3,定转子槽数比为Z1/Z2-54/36为例.给出了绕线型转子无刷双馈电机的转子绕组方案,并对该种转子绕组方案进行了谐波分析.建立了基于绕线型转子的无刷双馈电机ABC数学模型以及转子速d-q数学模型,导出了电磁转矩表达式.利用转子速d-q数学模型建立了绕线型转子无刷双馈电机的暂态仿真模型进行了各种运行方式的仿真,得出其仿真结果.仿真结果验证了绕线型转子无刷双馈电机模型的正确性,可行性与适用性.     

双馈风机系统最大功率控制研究

我国乃至全球风力发电技术目前还不够成熟,在发电过程中存在很大的损耗。 众多解决方法都存在着抗干扰性(即稳定性)较差,响应速度较慢的问题,难以精确迅速地跟踪最大功率点,实现双馈电机的最大输出,而且由于风力机响应时间常数大、精度低、动态调节能力差,风速检测比较困难,很难通过调节风 力机转速实现最大风能追踪。 为了解决这些问题,提出以双馈电机定子输出反馈给电网的功率最大为目标,建立基于电网电压定向下的 DFIG 数学模型,并在此模型基础上引入模糊控制,实现双馈电机最大功率点跟踪策略(把追寻双馈电机定子输出给电网电能最大控制策略统一称之为最大功率点跟踪策略)。 最后,通过MATLAB 进行仿真和实验不同风速条件下的动态调节性能,实现了双馈电机最大功率点跟踪的稳定性和灵敏度提高,并且在风速变化的情况下也能迅速进行最优控制。 因此,该方法理论具备参考和利用价值。     

双馈风机无功出力极限及控制研究

通过同时考虑双馈电机定子和网侧变流器处理无功功率的能力,求出双馈风机在其允许情况下吸收、发出无功功率的极限,有效的防止无功出力越限而引起跳机等事故。探讨了风电场分配无功补偿的方式,并根据系统不同运行状态下提出了一种新的无功控制策略,使定子和网侧变流器相互配合,达到充分发挥双馈风机参与电网无功调节的能力,起到调节电网电压和稳定电网的作用。构建了含双馈风机的电网系统,验证了该种控制策略的可行性。     

无刷双馈调速电机的建模与恒功率角控制

为了研究新型磁阻转子无刷双馈调速电机系统的运行特性,分析了定子主、副绕组的耦合参数,在实际坐标下, 推导了该种电机的数学模型。在不需要复杂坐标变换的前提下,提出了其恒功率角控制策略,该控制策略不仅可以得到良好的动态性能,而且能够实现宽广范围的平滑调速。基于simulink技术,构建了该种电机的通用仿真模块。仿真与实验结果的一致性,证明了所推导数学模型、通用仿真模块和控制策略的正确性和可信性,。