基于d-q理论的双馈异步电机定子匝间短路故障诊断方法

为实现双馈异步电机定子绕组匝间短路的早期故障诊断,提出一种基于转子电流特征频率分量的故障诊断方法 .首先,通过分析故障后电机的电磁特性,得到故障后转子电流中会产生特征频率分量的结论 .然后,通过对转子单相电流进行特殊的相移构造出三相电流,并对该组电流进行d-q变换,利用理论推导证明d-q变换后的直流分量幅值能够反映特征谐波的大小,将直流分量作为故障特征量进行双馈异步电机匝间短路故障的诊断.最后,依据有限元法建立故障前后电机的仿真模型,对不同工况下故障特征量的变化进行研究.结果表明:基于d-q理论提取的故障特征量与定子绕组的短路匝数呈正相关,且在转速变化和电压不平衡时也可有效诊断出匝间短路故障;通过设置合理的故障阈值可实现对双馈异步电机定子绕组匝间短路故障的精确辨识.研究结果可以为电机绕组匝间短路故障诊断提供参考.

Application of Super-Synchronization Speed Control Technology in Two 80 MVA Motor-Generator Units of HL-2A

Two sets of super-synchronization speed control assemblies for two 80 MVA motor-generator units have been developed successfully in order to satisfy the demand of the toroidal field system in the HL-2A tokamak. Based on the three-phase logical no-circumfluence a.c./a.c. cycloconverter, the speeds of two 2500 kW double fed drive motors have been regulated by means of the vector control technology. The maximum operating speed of each motor- generator unit has been raised from 1488 rpm （revolutions per minute） to 1650 rpm and the released energy of each unit during a pulsed discharge can reach 500 MJ. As a result, the toroidal field system has the capacity to provide 2.8 tesla （T） in HL-2A experiments.

一种新型交-直-交变流器在双馈调速系统中的应用

通过研究基于传统晶闸管交-直-交变流器的双馈调速系统原理,提出了一种新型交-直-交变流器,对新型变流器的工作原理、主要器件参数设计进行了研究分析。在Matlab软件的Simulink环境下搭建新型交-直-交变流器及基于该变流器的双馈调速系统模型,对新型变流器工作过程及双馈电机的典型工况进行了仿真。结果表明,新型交-直-交变流器满足系统要求,实现了双馈电机的四象限运行。

DTQ1600-80A自升式塔式起重机的串级调速系统

介绍了山东电力建设一公司自行制造的自升式塔式起重机串级调速系统的工作原理和操作控制以及防止负载下降时产生滑降的方法;提出了今后为提高塔式起重机使用效率可采用双馈调速的观点,随同介绍了其工作原理和有关措施.

双馈抽水蓄能机组中双向DC/DC变换器研究

为解决双馈抽水蓄能电机低电压穿越的问题,加入双向DC/DC与超级电容保护支路,其中双向DC/DC变换器采用两相交错式双向半桥拓扑结构。本文采用软开关技术有效解决变换器中开关损耗高的问题,对变换器在Buck和Boost模式下分别进行软开关技术分析。在MATLAB中搭建DC/DC效率模块、瞬态响应调整模块、工作范围模块和硬件电路模型,采用双电流内环和电压外环的控制方式。仿真结果表明在软开关的作用下,开关管实现了零电压导通和零电压关断,有效降低了开关损耗,提高大功率电力电子设备利用效率,具有一定的实用性和研究价值。

双馈风电机组次同步振荡自主学习控制方法设计

我国风能资源丰富,但源荷逆向分布的空间矛盾突出,大规模远距离输电是消纳风电机组的必然方式。为提高风电机组输电能力,常采用串联补偿技术,但也会引入次同步振荡(SSO)的风险。由于同步振荡是一个典型的多因素耦合影响的结果,属于典型的少约束下最优解问题。提出基于多目标深度学习的双馈风电机组次同步振荡控制方法。深度分析双馈风电机组中产生次同步振荡的关联因素。分析双馈风电机的转差率、转子电压与定子电压之间的关系,推导出转差率作为不同频率范围下,次同步振荡控制的约束条件。设计深度学习模型,建立输入层、隐含层和输出层,输入次同步振荡特征并实施串联补偿,利用附加阻尼实现振荡控制。实验结果证明:该方法依托DSP完成的电路设计,降低了双馈风电机组次同步振荡幅值,次同步振荡控制时间最高为14ms,说明研究方法能快速并准确的实施次同步振荡抑制控制。

混合动力汽车用双转子电机的建模与仿真

针对传统混合动力汽车驱动系统的机电耦合传动机构较为复杂、效率不高等问题,将由励磁转子、杯形转子和外定子构成的双转子电机结构应用于混合动力汽车系统中。依据级联式无刷双馈电机以及同步电机的基本电磁关系,推导并建立了双转子电机的数学模型,并给出了电机运行在纯电动和两转子同步状态的仿真结果。仿真结果表明,双转子电机数学模型可实现平稳运行,验证了电机结构及其数学模型的正确性,模型在混合动力系统中应用的可行性,为研究系统控制策略提供了理论基础。

基于矢量控制的矿井提升机交流双馈调速系统

针对国内矿井提升机调速系统的现状,提出用基于双PWM变流器的交流双馈调速方案予以改造.给出调速系统结构图,设计了采用按电机定子磁场定向矢量控制策略的控制系统模型,该模型能实现在位势负载下转速无静差,跟踪好,定子侧单位功率因数等高性能技术指标.以660V等级的提升机为实例,用Matlab对一个提升循环中系统的各种运行状况作了详细仿真,仿真试验结果验证了此方案的可行性.

多功能柔性功率调节器的启动和并网研究

多功能柔性功率调节器(FPC)可视为不带机械负载且转动惯量很大的双馈电机,具有独立快速的有功、无功调节能力,在提高电力系统稳定性和改善电能质量等方面具有良好的应用前景。文中主要研究了FPC的启动和并网方法。根据FPC自身的特性,选用了转子串电阻启动和直接变频启动这2种启动方法,并进行了详细的理论和数字仿真分析。这2种方法都采用了直接并网方式,尤其是后者既无需控制策略的切换,也无需增加额外的辅助启动设备,因而最为理想,可为双馈电机所借鉴。

双三电平双馈电机控制系统

以双馈电机的矢量控制技术为研究对象,采用交流/直流/交流变流器作为主电路。交流/直流采用三相三电平整流器实现网侧的单位功率因数,减少对电网污染的同时实现能量的双向流动。直流/交流采用三电平逆变器,并对双馈电机进行定子磁链定向的矢量控制,定子侧功率因数为1,且电机动态性能良好。本文还采用了一种新型的电压空间矢量脉宽调制算法对三电平逆变器的电压空间矢量平面进行简化,将三电平逆变器电压空间矢量平面简化至两电平空间矢量平面,并方便地实现了对中点电位平衡的控制。

绕线电机启动状态到双馈状态过渡过程的研究

比较了双馈电机的两种启动方案,分析了电机定子侧电源的幅值及转子侧励磁电源的幅值、频率对双馈电机过渡过程的影响,并探讨了励磁电源的频率与牵入双馈状态允许的最大转差之间的关系。分别以电机的定、转子同步转速为参考,得出转子侧的不同频率对最大转差的影响及存在的规律性。该研究对于双馈电机的启动过程及调速工作都有着非常重要的意义。

双馈电机基于双三电平空间矢量控制方法研究

采用AC/DC/AC拓扑结构,利用三电平PWM整流、逆变原理,构建了双馈电机控制变频器。采用简化的三电平SVPWM算法,外加中点电位控制,对整流和逆变进行仿真,仿真结果表明控制效果良好。同时,给出了双馈电机试验平台的整体硬件设计框图,实验证明了该方法对双馈电机控制的可行性。

感应电动机双馈调速的3种最佳控制方法

在交流电动机矢量控制的基础上，对双馈电动机的数学模型作了符合工程实际的简化，并且采用求极值的方法，推导出3种最佳控制方式．

双变量交交变频双馈电动机功率因数控制研究

分析了双馈电动机的数学模型,推导出电动机定子侧电流与转子侧电流的关系;采用双变量交交变频器为双馈电动机提供变频励磁电源,并通过控制变频器输出电压的幅值、频率来控制转子侧电流;通过实验研究转子侧电流对双馈电动机定子侧功率因数的影响,得出可以通过控制转子侧电流来调节电动机功率因数的结论。

2500kW双馈电机超同步调速装置研制

为了满足HL-2A环向磁场的要求,成功研制了两套2500kW感应拖动电机的超同步调速装置。基于交-交变频器,通过对每套2500kW拖动电机采用双馈电机矢量控制技术进行调速后,将两台80MVA机组的最高转速由以前的额定转速1488rpm提高到了1650rpm,每台机组的一次脉冲释能达到500MJ,使HL-2A装置具备了环向磁场达2.8T的能力。

矿井提升机双馈电动机的直接转矩控制

针对矿井提升机电控系统的现状及存在的问题,围绕双馈电动机的变频调速展开研究。将直接转矩控制的优势应用在提升机双馈调速系统中。进一步得出双馈电机直接转矩控制的系统框图。仿真结果表明,电机调速的各项稳态和动态性能指标均能满足要求,此控制方法和策略完全可行,为矿井提升机电控系统的变频改造提供了新的思路。

无刷双馈电动机最优压频控制策略

无刷双馈电动机与其它电动机相比具有独特的优越性能,特别适合风机、水泵类负载的开环控制。文章以笼型无刷双馈电动机为研究对象,建立了无刷双馈电动机的数学模型,借助Matlab/Simulink仿真软件详细分析了电动机在调速过程中的最优压频控制策略。该策略可使电动机以最大功率因数和最小变频器容量稳定地运行在相应的转速上。

双馈电机数学模型及其应用

介绍了基于三相坐标系时 ,双馈电机及其循环变流器的数学模型。在所建数学模型的基础上 ,给出了应用所建数学模型计算得到双馈电机稳态运行时的转子电压波形 ,同时对该波形进行了频谱分析 。

125MVA交流脉冲发电机组双馈调速仿真模型研究

用Matlab建立了HL-2A装置的125MVA交流脉冲发电机组的超同步双馈调速方案中相关参数的仿真模型并进行了前期仿真。通过仿真分析给出了该方案的有关参数,并对启动过程进行了分析。对Matlab仿真库中的异步电机PU模型与变频器联结时存在不匹配的问题,提出用新的逻辑无环流控制方法解决并取得了较好的效果。该模型对于研究此类双馈变频系统提供了有益的参考。