12/3相双绕组感应发电机励磁系统的控制方法和动态特性的研究

12/3相双绕组感应发电机是为了实现适合于原动机高速运行特性而设计的一种特殊电机。系统在电机上增设了一个励磁绕组,使用静止励磁装置对电机进行励磁控制。该文对励磁装置的电路原理进行了分析,对控制原理进行了讨论,给出了系统动态等效模型。最后给出了仿真和试验研究结果。

12/3相双绕组感应发电机的谐波不对称分析

励磁调节器所引入的谐波电流会引起12相功率绕组的不对称工作。为了研究谐波不对称的产生机理,该文在建立基于基波的12/3相双绕组感应电机dq0模型的基础上,通过对两套绕组间的谐波耦合分析,经过简化,得出了可用于谐波分析的等效电路模型。从中得到了规律性的认识,为该类电机的设计和推广起到了促进作用。试验与理论分析结果的对比说明了所建模型和分析方法的正确性。

3相定子电压定向的12/3相双绕组异步发电机励磁控制的实现

该文分析了一种带定子励磁补偿绕组的12/3相双绕组感应发电机系统。励磁采取12相绕组侧加固定电容器与3相绕组侧加变流器相结合的方式。同时对变流器的励磁控制方案进行了研究,使用了定子电压定向原理,给出了理论和试验证明。

12/3相双绕组异步发电机定子端部漏感的计算

为计算12/3相双绕组异步发电机多达上百的相间端部漏感,在两线圈间端部漏感的求取和绕组与线圈连接关系确定方面采用了新的分析方法,此方法具有简单通用等传统方法所不具备之优点。通过引入气隙电流和镜像电流,以Biot-Savart定律为基础,把线圈端部各大段分成若干小段,用数值方法计算两线圈间端部电感。仿照图论结合回路电流法分析电路网络的过程,列写了表示线圈支路电流与一相绕组回路电流间的关联矩阵,用规范统一的编程方法计算各相绕组间的端部漏感并给出了几个漏感参数值。最后还对文中方法和其它方法的计算结果进行了比较。

12/3相双绕组异步发电机定子槽漏感的计算

为计算12/3相双绕组异步发电机多达上百的相间槽漏感,在槽比漏磁导求取和绕组与线圈边连接关系确定方面采用了新的分析方法。通过对定子圆底槽各层的分片处理,由数值方法推导了层间槽比漏磁导计算公式,并给出了相应的计算结果。仿照图论结合回路电流法分析电路网络的过程,列写了表示线圈边支路电流与一相绕组回路电流间的关联矩阵,用规范统一的编程方法计算各相绕组间的槽漏感,并对其中几个电感值进行了定性分析。所用分析方法通用性强,对绕组连接复杂多相异步电机定子槽漏感参数计算优势明显。

12/3相双绕组异步发电机定子谐波漏感的计算

为计算12/3相双绕组异步发电机多达上百的相间谐波漏感,在两线圈间谐波电感的求取和绕组与线圈连接关系确定方面采用了新的分析方法。以单一线圈而不以一相绕组为基础,通过总电感减去基波电感的方法计算两线圈间的谐波电感,并在区分控制绕组和功率绕组情况下给出了异步发电机任意2个定子槽中线圈间谐波电感值。仿照图论结合回路电流法分析电路网络的过程,列写了表示线圈支路电流与一相绕组回路电流间的关联矩阵,用规范统一的编程方法计算各相绕组间的谐波漏感,并对其中几个电感值进行了定性分析。所用分析方法通用性强,对绕组连接复杂多相异步电机定子谐波漏感参数计算优势明显。

12/3相DWIG励磁系统电容电压的模糊-PI双模控制

12/3相双绕组感应发电机是为了实现适合于原动机高速运行特性而设计的一种特殊电机。系统在电机上增设了一个励磁绕组,使用静止励磁装置对电机进行励磁控制。文中对励磁装置的直流侧电容电压的控制原理和方法进行了详细讨论。给出了减小启动电流的方法。将模糊-PI双模控制应用于对有功电流的控制,用来对电容电压进行精确调整。当实际电容电压和设定的参考值误差较大时,使用模糊控制来提高系统的动态特性,当误差比较小时,使用PI控制来实现精确控制。给出了仿真和试验结果,证明这种方法可以实现电容电压的精确控制。动态试验结果表明,在突加和突卸负载时电容电压的变化非常小。

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。