基于Matlab的无刷双馈磁阻电机建模与仿真

从无刷双馈磁阻电机(BDFRM)的d-q轴数学模型出发,利用Simulink中的S-function函数模块,构造无刷双馈磁阻电机数学仿真模型,并利用该模型对无刷双馈电机的三种运行方式进行仿真。仿真的结果分析表明了无刷双馈磁阻电机同时具有同步、异步和绕线转子双馈电机等三种电机的动态特性;另外也验证了仿真模型的正确性,这就为研究无刷双馈磁阻电机的闭环控制奠定了基础。

无刷双馈风力发电机低电压穿越控制策略研究

针对无刷双馈风力发电系统,稳态时,采用基于空间矢量调制(Space Vector Modulation,SVM)的直接功率控制(Direct Power Control,DPC)技术。在电网电压对称跌落条件下,理论分析功率绕组磁链与控制绕组电压的关系,对于故障期间控制绕组会产生较大的过电流,严重时可能损害变流器功率器件的问题,在原有的控制方案中引入前馈控制。通过将可观测的功率绕组电流进行微分运算后得到反映控制绕组反电势的直接干扰量,将其经前馈控制器引入到控制电压的参考值端,形成一种基于前馈控制的SVM-DPC复合控制。仿真结果表明,基于功率绕组电流微分前馈控制的复合控制策略可以在一定程度上抑制控制绕组过电流,能为无刷双馈风力发电机实现低电压穿越提供参考。

无刷双馈磁阻发电机的设计与优化

为了合理引入磁障,抑制电枢反应磁势的交轴分量,提高并网时无刷双馈磁阻发电机发电能力,基于场路耦合有限元法对比研究了磁阻转子在不同极弧系数、不同磁障宽度、不同磁障形状、不同磁障深度以及有、无磁障对发电机性能的影响。并在此基础上,提出一比较合理的无刷双馈磁阻发电机的并网设计方案。研究表明:在电机结构尺寸相同情况下,磁障的宽度和形状对电磁转矩影响不大,而极弧系数对输出电磁转矩影响较大。

无刷双馈磁阻发电机的转子优化设计

为了合理利用磁障,抑制电枢反应磁势的交轴分量,从而提高无刷双馈磁阻发电机发电能力,采用基于场路耦合的有限元法,对比研究了磁阻转子在不同极弧系数、不同磁障宽度、不同导磁材料以及有无磁障的情况下,对发电机性能的影响。并在此基础上,提出了性价比较高的无刷双馈磁阻转子设计方案。

磁阻型转子无刷双馈电机的功率与转矩分析

从无刷双馈电机的视在功率表达式出发 ,推导了无刷双馈电机的转矩表达式、主辅绕组的有功功率和无功功率表达式 ,分析了三者之间的关系 ,为无刷双馈电机的高性能控制提供了依据。

基于有限元法的磁阻式转子无刷双馈电机电磁场计算与分析

为准确计算磁阻式转子无刷双馈电机的功率绕组三相短路故障对电机性能的影响,提出一种场路耦合运动问题的二维时步有限元方法。利用该方法对无刷双馈电机在空载和负载状态下,电机的正常运行和三相短路故障时磁力线分布、气隙磁密、功率绕组输出电压和电流等进行了对比分析,结果表明:在功率绕组发生三相短路故障时,无刷双馈电机的气隙磁场明显畸变,基波含量降低,谐波含量增加,引起发电机机械振动和噪声较大。