带反电势负载的三相发电机整流系统直流脉动分析

目前应用广泛的交流发电机整流系统向负载供电时 ,通常在直流侧带反电动势和RC滤波器以改善直流输出电压的谐波特性。该文基于d q坐标系下同步发电机的基本磁链和电压方程 ,经过合理的简化处理 ,建立了三相交流发电机整流系统的等效电路模型 ,把交流电机看作带内部阻抗的正弦电压源。利用整流器开关函数导出了直流输出电压的数学模型 ,引入直流电压脉动系数的定义来描述输出电压的特性。通过实验研究分析了带RC滤波器和反电动势负载时输出电压的谐波及脉动系数 ,与计算结果对比验证了文中方法的正确性。

720MVA/500kV三相发电机变压器的开发设计(下)

The parameters and structure of three phase 720MVA/500kV generator transformer are introduced. The key technique used to improve the reliability of the transformer is presented.

实验室手摇三相发电机演示实验及故障分析

结合实验室现有手摇三相交流发电机（JY 2388）仪器，简析了三相电路的电源连接方式与负载的连接方式以及线电压、相电压与线电流、相电流之间的关系，并对手摇三相交流发电机演示实验中遇到的问题进了理论分析与解释。

基于双环路同步旋转的双三相永磁同步发电机自抗扰谐波电流抑制

双三相永磁同步发电机(Dual three-phase permanent magnet synchronous generator,DTP-PMSG)具有高功率密度、高容错性和高可靠性等特点,广泛适用于高端装备领域。但由于电机气隙磁场畸变及整流器开关器件死区时间等非线性因素的影响,导致双三相永磁同步发电机定子绕组中通常含有大量谐波电流。谐波电流会增加系统损耗,降低发电机效率,影响发电系统性能,特别是映射到x-y谐波子平面上的5、7次谐波,由于该平面对应的阻抗较小,因此即使很小的谐波电压扰动都会引起较大的5、7次谐波电流。为抑制定子绕组中的谐波电流,提出基于双环路同步旋转的自抗扰谐波电流抑制策略。所提策略利用双环路同步旋转坐标变换将x-y谐波子空间的5、7次谐波分别映射到与其同步的旋转坐标轴系中,在各自环路中采用自抗扰控制器将12倍频交流分量视为系统总扰动的一部分观测出来并对其补偿,从而实现对多维谐波电流的有效控制。最后,通过试验验证了所提控制策略的正确性和优越性。

十二/三相感应发电机的数值仿真与试验

十二/三相感应发电机用在高速发电的独立系统中具有十分明显的优势,但由于其模型十分复杂,难以用常规的解析方法进行分析,所以在电磁暂态计算软件中建立十二/三相感应发电机模型,采用数值计算的方法来计算含十二/三相感应发电机系统的动态过程是十分必要的。本文采用隐式梯形法在EMTDC软件中建立了十二/三相感应发电机的数学模型,此模型能与EMTDC软件中的现有的元件接口,对含有十二/三相感应发电机的试验系统进行了仿真计算,同时用实验室中的一台20kW的十二/三相感应发电机做了相应的试验。试验结果与仿真结果相吻合,说明了在EMTDC软件中所建立的十二/三相感应发电机模型的正确性,为含十二/三相感应发电机的独立电力系统的计算奠定了基础。

三相同步发电机相复励励磁系统的高频电磁干扰

相复励励磁系统是现代同步发电机的核心组成部分。该文根据端口等效原理和差、共模电路,得到斩波器的差、共模干扰源的计算方法,然后基于整流桥的连续导通模式给出其差、共模干扰源的计算公式,从而建立了三相同步发电机相复励励磁系统的干扰源模型。推导了三相变压器的差、共模模型,给出了电机绕组的高频模型,得到了干扰耦合通道的参数提取方法。在此基础上,提出了三相同步发电机相复励励磁系统的高频差模与共模模型,得到了系统总电磁干扰的计算方法。针对某型相复励三相同步发电机进行了实验,证明了理论分析方法的正确性。

双闭环控制的三相整流发电机数字式励磁系统

为了提高三相整流发电机电压控制精确度,提出采用直流侧电压负反馈和励磁电流负反馈构成的双闭环励磁控制策略。根据发电机空载特性曲线引入饱和系数,建立三相整流发电机励磁数学模型。该模型较好地反应出了其非线性特征。分析电压环采用PI调节存在突加负载时电压跌落较大的原因,给出将电流限幅器下限设置为空载励磁电流设定值的解决方法。为了验证所提出策略和分析方法的正确性,构建以DSP控制器为核心的整流发电机数字式励磁控制系统。实验结果表明采用双闭环控制的励磁系统具有较好的电压调节精确度,设置电流限幅器下限的方法明显改善了直流侧电压跌落。

双三相永磁同步发电机的矢量控制与数字实现

针对相移30°Y型连接双三相永磁同步发电机(DTP-PMSG),分别采用双d-q变换和空间矢量结构方法建立了不完全解耦和完全解耦的DTP-PMSG数学模型。对双三相PMSG进行空间矢量解耦分析,并分析了各子空间与机电能量的关系。分别对双三相PMSG的两种数学模型的矢量控制数字实现进行了理论分析。针对离散型最大四矢量法在一个开关周期内存在单个IGBT全开的现象,提出了一种改进的离散型的最大四矢量方法。最后对两种矢量控制方式进行了实验验证,实验结果表明在达到相同的母线电压时,两种控制方案的控制效果相同,谐波成分不同,验证了两种矢量解耦方式在双三相永磁同步发电机中的有效性。

三相同步发电机整流系统稳态运行特性的解析计算

本文对具有反电势负载的三相同步发电机整流系统的稳态运行特性进行了分析 ,给出了三相整流系统的实用等效电路图 ;提出了同步发电机整流系统稳态运行特性的解析计算法 ,导出了解析计算公式 ,并给出了其计算步骤。解析法避免了复杂的数字仿真过程 ,使这类问题的求解大为简化。解析公式消除了计算过程中的误差 ,可直接用于Y型接法或Δ型接法的三相同步发电机整流系统稳态运行特性及谐波计算 。

三相同步发电机接整流负载时交流电压谐波研究

本文对三相同步发电机 整流负载系统的等效电路进行了重新分析 ,给出了电流换相角以及漏电抗压降的解析表达式 ;计算了交流相电压谐波含量 ;对同步发电机 整流负载系统进行了计算机仿真分析 ,仿真结果表明了理论分析的正确性。

三相电容式异步发电机的研究

分析了风力发电系统中异步发电机的应用情况,提出了一种新型的三相电容式异步发电机。该发电机克服了原有异步发电机功率因数过低的缺点,同时还可针对电机的不同运行点配置相应的电容,由此改善电机性能。这是普通异步发电机端部并联电容无功补偿所不能达到的。对两台样机进行试验对比,结果表明三相电容式异步发电机在风电系统中具有很高的应用推广价值。

三相同步发电机的瞬态短路有限元分析

针对三相同步发电机瞬态短路带来的影响,采用电机优化设计软件Maxwell完成对同步发电机的仿真分析。首先用磁路法设计软件Rmxprt进行设计,获得绕组电阻值以及端部漏感;然后再用有限元分析软件Maxwell2D构建了同步发电机突然三相短路的仿真模型,并对同步发电机的电流和电磁转矩在短路期间进行仿真研究,从而为电机的优化设计提供必要的理论依据。

双三相无刷双馈发电机:建模及其控制方法研究

提出了一种双三相无刷双馈发电机。该电机定子上除了常规的三相功率绕组外,还有两套空间上互差30°电角度且中性点独立的控制绕组。建立了该电机的数学模型。令这两套绕组的电流时序上相差30°,则气隙磁势中的5次和7次谐波分量将会被消除,同时基波磁势达到最大。研究了一种电流控制算法,可以实现这两套控制绕组电流相位差30°的控制目标。提出了这两套控制绕组载波移相90°的PWM控制方法,可以有效降低功率绕组输出电压波形中的高次谐波。提出了一种无位置编码器控制算法,在并网条件下可实现功率绕组有功电流和无功电流的控制。研制了一套30k VA绕线转子双三相无刷双馈发电机控制系统及实验装置。通过大量的仿真和实验研究,验证了所提出控制方法的正确性。

3KW三相异步电动机改装成三相异步发电机的实践尝试

尝试将三相异步电动机附加一个装置,改装成三相异步发电机。特点是结构简单,操作方便,成本较低。这是提高设备利用率,降低生产成本,提高经济效益,实现一机多用的初步尝试。

柴油发动机驱动三相同步无刷发电机系统瞬态指标优化方法研究

针对往复式柴油发动机驱动的三相同步无刷发电机系统的瞬态指标的优化方法进行研究,以优化柴油发电机组的瞬态性能指标为目的,从理论分析、仿真验证、要素确认等方面进行了详细分析,并对各类方法进行了试验验证,结果表明分析确认的各要素有效。

2500kW高压无刷三相同步发电机

介绍了同步发电机的几种励磁方式和2500kW 高压无刷三相同步发电机的无刷励磁系统。着重叙述了该发电机(包括主机、交流励磁机、旋转整流器、副绕组和恒压装置)的结构特点以及试验结果。

三相电容式异步发电机在风力发电系统中的应用

分析了风力发电系统中异步发电机的应用情况 ,提出一种新型的三相电容式异步发电机 ,它克服了原有的异步发电机功率因数过低的缺点 ,同时也可使电机性能得到极大的改善。通过两台样机进行实验对比 ,实验数据表明三相电容式异步发电机在风电系统中有很高的应用推广价值。

三相异步发电机电磁设计问题的进一步探讨

对异步发电机的电磁设计问题作了进一步的探讨,阐述了用常规的异步电动机作发电机运行的不合理性,并设计了较适合发电机的设计程序。