不平衡电压下双笼转子无刷双馈发电机的多目标控制

该文以双笼转子无刷双馈感应发电机为主要研究对象。为了解决不平衡电网电压带来的功率绕组(power winding,PW)定子绕组功率脉动和电流不平衡的问题,设计了简化矢量控制策略,对PW侧谐波功率和负序电流进行抑制。此外,通过建立控制绕组(control winding,CW)电流统一表达式,对各个控制目标之间的关系进行了数学推导和理论分析。在此基础上,建立了PW电流不平衡度约束条件下,针对PW有功功率脉动幅值和无功功率脉动幅值的多目标控制数学模型。并采用粒子群算法进行求解,对CW统一电流表达式中的系数进行优化,计算CW参考电流值从而实现多目标控制。最后在双笼转子无刷双馈感应发电机实验平台上,对所提出的控制策略的有效性和理论推导的正确性进行了验证。

异步电机双笼转子导条集肤效应的计算

为解决因异步电机转子内、外笼采用不同电阻率的导条而用传统的解析方法无法计算集肤效应的问题,提出了一种准确性与有限元法相当而计算要简单得多的数值计算方法。该方法先把双笼转子导条分为4个半圆块,再在每块中分成若干层,以计算各层自身及相互间的参数为基础,列写出用矩阵形式表示的支路电压方程。通过矩阵运算,推导了各层电流间的相互关系,计算了考虑集肤效应时的导条损耗与槽漏磁场能量,最后由等值交流电与直流电情况下的损耗之比得出电阻增大系数、漏磁场能量之比得出漏感减小系数。给出了算例的计算结果并说明了该方法的有效性。

单相供电的双笼转子三相感应电动机瞬态仿真研究

在缺乏三相电源而只有单相电源供电的地区,也许会用到双笼转子的三相感应电动机,如煤矿风机中的隔爆型双笼转子三相感应电动机用单相电源供电。本文对双笼转子三绕组单相电容电动机的瞬态特性进行仿真研究,具有理论意义和实际工程价值。为了得到瞬态特性,建立了双笼转子三相感应电动机在单相电源供电时的ABC相坐标系下的瞬态数学模型,应用对称分量法,根据双笼转子三相感应电动机稳态等效电路,导出移相电容的计算式,编写计算机仿真程序,通过实例对电动机带通风机负载时的瞬态过程进行仿真计算,给出了仿真特性曲线。仿真结果与理论分析相一致。

异步电动机双笼转子铜条断裂分析与更换工艺

某轮进厂修理,其变幅油泵电动机(为双笼转子)中有两台转子外笼铜条(φmm紫铜棒)在铁心槽内出现多处断裂(其中一台有近2/3铜条断裂),而内笼铜条(φ10mm紫铜棒)完好无损。这种现象在该轮的姐妹船上也曾出现过多次。

双笼转子高压隔爆磨煤机电机电磁性能计算与分析

针对传统路法在定量分析电机电磁性能时表现出的狭隘性特点,以一台315 kW、10 000 V双笼转子高压隔爆磨煤机电机为例,建立了场-路耦合的二维瞬态电磁场时步有限元模型,分别对电机在起动、额定运行时电机的电磁场进行了计算,分析了电机内气隙磁密、转子齿轭磁密、损耗、径向电磁力等电磁特征量。并以此为基础,计算了电机在起动、运行时的性能参数。最后,通过对电机有限元计算结果与试验结果对比,验证了计算方法。

双转子双鼠笼永磁感应电机起动过程中永磁体退磁研究

针对双转子双鼠笼永磁感应电机起动过程中永磁体的退磁问题展开研究。分析了该电机的退磁机理,确定了永磁体退磁幅度最大部位。并在永磁体退磁幅度最大部位内选择一个参考点,重点讨论电机在不同条件下起动过程中参考点的退磁情况。分析了负载转矩、转动惯量和永磁转子初始位置对起动过程中永磁体退磁的影响。研究了双鼠笼绕组对定子磁场退磁的屏蔽作用。确定了电机在极端工作条件下的退磁区域,并对电机永磁体发生局部不可逆退磁前后的稳态性能进行了对比分析。研究表明电机起动过程具有较大的退磁风险,双鼠笼绕组对永磁体退磁具有一定的抑制作用。

笼型转子无刷双馈发电机的间接功率控制

针对无刷双馈发电机(BDFIG)在变速恒频风力发电系统中有功功率和无功功率的控制问题,提出一种笼型转子无刷双馈发电机并网后的间接功率控制方法。利用BDFIG统一坐标系模型推导出有功功率与控制绕组磁链幅值和相位增量之间的解析关系,在此基础上设计有功功率和无功功率的控制器,建立间接功率控制系统的结构框图。样机并网后的实验结果表明该方法能够实现有功功率与无功功率的控制。该方法无需进行旋转坐标变换,用到的电机参数较少,构成的控制系统结构简单。

双定子笼障转子无刷双馈发电机冷却空气流变特性数值分析

双定子笼障转子无刷双馈发电机(DSCBR-BDFG)采用了背靠背笼障转子以及双定子结构,因此其具有磁场耦合能力强、功率密度高、容错性能好等优势。针对该发电机结构复杂、散热困难、额定运行时局部温升较高的问题,研究通风结构内部冷却空气的流变特性对发电机冷却系统优化设计具有重要意义。以一台50kWDSCBR-BDFG样机为研究对象,阐述了该发电机的机械结构、绕组联结方式以及励磁控制系统,分别建立内外流体区域的三维物理模型和数学模型,给出边界条件和基本假设,根据流体力学理论,采用有限体积法对其湍流控制方程进行数值求解,得到了发电机内部空间不同位置的空气流速、流量以及迹线等空间分布特点,并对其进行详细分析。通过研究揭示了DSCBR-BDFG内部冷却介质流变特性的分布规律,为后续对该发电机通风冷却结构的优化设计提供依据。

一种笼型转子无刷双馈电机的磁链观测方法

由于没有电刷和集电环,无刷双馈电机运行可靠,维护成本低廉,因而在风电领域具有广阔的应用前景。在现有的无刷双馈电机的各种控制方法中,定子功率绕组和控制绕组磁链的观测都是必须的。当需要其中一个绕组的磁链在另外一个定子绕组静止坐标系的表达式时,两个静止坐标系之间的坐标变换成为必然,但在实际系统中该坐标变换实现起来十分困难。该文提出一种笼型转子无刷双馈电机在任意一个定子绕组静止坐标系观测另外一个定子绕组磁链的方法,该方法简单且不需要坐标变换,因此易于在实际系统中实现。仿真和实验结果表明,该方法观测结果比较准确,可以满足实验系统对于动态性能的需求。所提方法同样适用于绕线型转子无刷双馈电机。

笼型无刷双馈电机转子导条优化设计

针对笼型无刷双馈电机转子设计方法不完善的问题,从分析笼型无刷双馈电机的内部磁场入手,推导了无刷双馈电机在稳态运行时转子电流的解析表达式,利用迭代法在考虑转子电阻的情况下选择最合适的转子导条截面积,为笼型无刷双馈电机的转子设计提供了理论依据。通过有限元仿真,验证了理论推导的正确性。研究结果不仅有助于在设计时快速计算笼型无刷双馈电机转子电流,也有助于优化转子结构设计。

基于SIMULINK的双笼感应电动机的建模与仿真

论述了基于S IMUL INK的双笼转子三相感应电动机(DC IM)建模与仿真的方法。根据双笼感应电机在qd/qd旋转坐标系下的瞬态模型,结合必要的坐标变换,利用M ATLAB/S IMUL INK,通过编写M文件的S函数和构建坐标变换模块,建立了相应的仿真模型。并通过实例验证了仿真模型的有效性和实用性。

双鼠笼感应电动机的瞬态模型

首先给出瞬态情况下双笼感应电动机的运动方程，接着导出方程中各个电感与稳态等效电路中有关参数的关系，最后阐明转子具有两套独立端环和具有公共端环两种不同结构时，稳态等效电路、转子电阻矩阵和转子互漏抗的差别。全文为双笼感应电动机的瞬态分析打下了理论基础。

双笼感应电动机的SIMULINK建模与仿真分析

根据双笼感应电机在qd/qd旋转坐标系下的瞬态模型,结合必要的坐标变换,利用MATLAB/SIMULINK,通过编写M文件的S函数和构建坐标变换模块,建立了相应的仿真模型.通过实例验证了仿真模型的有效性和实用性.

笼型无刷双馈电机稳态下转矩角的物理含义

针对笼型无刷双馈电机稳态运行时的转矩角(或称功角)的物理含义不清的问题,从分析笼型无刷双馈电机内部磁场的角度入手,推导笼型无刷双馈电机在稳态时电磁转矩的解析表达式,得到了转矩角的计算公式,在此基础上揭示转矩角的物理含义。通过有限元仿真,验证了理论推导的正确性。研究结果不仅有助于简化笼型无刷双馈电机稳态仿真过程,也为更深入地理解笼型无刷双馈电机稳态工作时的内部能量转换机理提供了一定的理论基础。

基于SIMULINK的双笼感应电动机的建模与仿真

论述了基于SIMULINR．的双笼转子三相感应电动机（DCIM）建模与仿真的方法。根据双笼感应电机在qd／qd旋转坐标系下的瞬态模型，结合必要的坐标变换，利用MATLAB／SIMULINK．通过编写M文件S函数和构建坐标变换模块，建立了相应的仿真模型。并通过实例验证了仿真模型的有效性和实用性。

双笼型转子等效电路参数的有限元计算

介绍了用饱和单槽有限元模型确定双笼型转子电阻和电抗，计及了定子电流磁动势的寂偿作用，通过对一具有矩形棒的不饱和转子计算的阻抗同其分析确定的对应值作了比较验证该方法，该模型要求用户规定转子频率和每槽的电流值，检验了磁饱和效应，并证明必须谨慎选择低频电流，以避免可能导致感抗虚部的过分饱和的情况。