一种新型直线电机的设计与仿真

将传统无刷双馈电机的原理应用于直线电机,提出一种新型电机即直线无刷双馈电机。阐述了该电机的工作原理,利用有限元仿真软件对一台采用特殊笼型动子的直线无刷双馈电机进行建模仿真,得出仿真结果(包括电机的磁力线分布、电机动子移动速度与动子和定子绕组频率之间的对应关系、电机的气隙磁密谐波分析以及电机的的功率与效率分析)与理论分析相一致,从而证明了直线无刷双馈电机的合理性及可行性,为无刷双馈原理在直线电机中的应用提供理论指导。     

无刷双馈电机的特性仿真

无刷双馈电机是一种适用于变频调速的新型感应电机,其工作特征与普通感应电机不同。本文在详细分析无刷双馈电机的仿真数学模型的基础上,对其工作特性进行了仿真研究。仿真程序采用VC＋＋与MATLAB工具相结合的混合编程的方式来实现。论文结合编程实例,详细研究了VC＋＋与MATLAB工具相结合的混合编程的接口技术。为无刷双馈电机的特性仿真研究提供了一种简单可行的实践技术。     

无刷双馈电机的电磁结构分析

无刷双馈电机作为一种可作电动机或发电机运行的异、同步通用交流电机,无论是工作原理还是其结构特点都有其特殊性。本文从鼠笼式无刷双馈电机稳定运行时定转子电流产生的磁势入手,分析了刷双馈电机的工作原理,阐述了定转子结构的设计特点,为无刷双馈电机的设计提供了理论依据。     

绕线转子无刷双馈电机‘Π’型等效电路

等效电路是电机性能分析的重要工具。由于无刷双馈电机为多耦合系统,传统等效电路计算复杂,该文提出了无刷双馈电机更简洁的‘Π’型等效电路,为这种电机的性能分析提供了简单有效的方法。首先根据感应电机基本原理,引出了无刷双馈电机的基本等效电路,考虑无刷双馈电机具体适用工况,将基本等效电路参数均折算到控制绕组。然后,在控制绕组为参考的等效电路基础上,通过电路等效,导出无刷双馈电机的‘Π’型等效电路。进一步对绕线转子无刷双馈电机等效电路的参数获得进行研究,讨论了使用解析法需要注意的地方;并提出用试验直接测定无刷双馈电机基本电路参数的办法。最后,在60k W绕线转子无刷双馈电机样机平台上进行试验,试验结果验证了‘Π’型等效电路的有效性,及参数计算、测试方法的正确性。     

无刷双馈磁阻电机的等效电路与稳态特性分析

无刷双馈电机的定子具有极数和供电频率皆不相同的功率绕组和控制绕组,难以采用传统感应电机的等效电路进行稳态特性分析。根据两套定子绕组的电磁耦合关系特点,提出一种基于频率归算而无需进行极数归算的无刷双馈磁阻电机的等效电路。该等效电路与传统感应电机等效电路具有相似的形式,可用于无刷双馈电机稳态特性分析。文中介绍了采用该等效电路对一台5kW轴向叠片磁阻转子无刷双馈电机的稳态特性分析。仿真结果与实验结果相吻合,从而证明了所提出的磁阻转子无刷双馈等效电路的正确性和实用性。     

无刷双馈电机控制策略发展综述

在分析无刷双馈电机结构与工作原理的基础上,详细介绍了无刷双馈电机标量控制、直接转矩控制、矢量控制、模糊控制的发展现状,以及不同控制策略的适用场合,并对无刷双馈电机控制策略的发展进行了展望.     

有刷双馈电机等效电路模型与特性分析

有刷双馈电机(即双馈感应电机)由于其较小的变换器容量在变速恒频发电等领域得到了广泛的应用。但是针对有刷双馈电机的理论模型以及特性分析尚未形成简洁、准确、全面、实用的理论体系。该文从有刷双馈电机的基本理论原型和基本方程式出发,推导了有刷双馈电机的物理模型,建立了有刷双馈电机的新型等效电路——异步–同步相串联的等效电路模型。该模型简明地揭示了有刷双馈电机的运行原理和本质特性实质上是同步与异步两种运行特性的叠加。运用该新型电路模型,分析了有刷双馈电机在各种运行工况下的运行特性,并分别进行了异步特性、同步特性以及合成特性分析,得出了相应的分析曲线,着重分析了电机的电磁转矩特性曲线,揭示了有刷双馈电机运行的原理和特性,阐明了有刷双馈电机在转速不变时所仍具有的负载自适应特点。结合实际电机参数,阐述了该电机模型和理论分析对电机设计及其运行调节控制的指导作用。     

级联式无刷双馈电机基本原理探讨

作为无刷双馈电机的原型,级联式无刷双馈电机对无刷双馈电机的研究具有基础性的指导意义。从交流电机的基本理论出发,详细阐述了级联式无刷双馈电机的基本原理,指出级联式无刷双馈电机与双馈电机是两种截然不同的电机。     

8/4极磁障转子无刷双馈电机

在阐述无刷双馈电机的组成、工作原理的基础上,基于场路耦合有限元法,深分析了电机功率为450k W、8/4极的磁障转子无刷双馈电机起动、空载及负载情况下的运行特点,并对磁障转子无刷双馈电机的异步起动、同步运行及双馈运行进行分析及实验。仿真和实验验证了该磁障转子无刷双馈电机的可行性和实用性。     

笼型转子无刷双馈电机的动态特性仿真

无刷双馈电机在结构上与传统交流电机有较大的不同。本文介绍了对笼型转了无刷双馈电机的结构,原理与运行方式,建立了该种电机通用的数学模型,给出了参数计算方法,并对一台（４＋２）极无刷双馈电机的多种运行方式进行了仿真研究。     

笼型转子无刷双馈电机的电磁分析和等效电路

无刷双馈电机是一种适用于变频调速的新型感应电机,其结构和工作原理与普通交流电机不同.本文分析了具有笼型转子电机的基本电磁关系,提出了用电动势来等效机械负载的新频率折算方法.在此基础上,建立了一个通用的等效电路模型,它不仅适用于电动状态下的特性分析,而且适用于对发电机的分析.利用该等效电路,对电机的特性进行了分析和仿真.仿真和实验结果的一致性,证明了本文提出的电路模型和计算方法的正确性.     

无刷双馈电机及其调速系统的发展

通过回顾无刷双馈电机的原理、数学模型和闭环控制策略的发展情况，介绍了无刷双馈电机本体及其调速系统在国内外的发展及现状，分析了研究意义，并展望了其发展前景。     

无刷双馈电机的工作原理及电磁设计

无刷双馈电机是一种新型感应电机，它在风机和水泵的调速节能驱动方面有着广泛的应用前景。该文详细分析了电机的基本工作原理，推导出了电机的转速、电磁功率和转子感应频率等计算公式。在对谐波进行分析的基础上，提出了采用交叉短距式定子绕组和调整转子导条分布的方法来抑制高次谐波。最后结合电机设计实例，详细阐述了其电磁设计理论和设计方法。     

无刷双馈电机笼型转子结构对磁场调制的影响

无刷双馈电机具有优越的调速性能,且能够运行于变速恒频发电状态,因此在节能调速以及风力发电领域具有很好的应用前景,但其结构和原理比较复杂.为了研究不同笼型转子结构对无刷双馈电机磁场调制作用的影响,从交流电机的基本电磁关系出发,首先分析了定子功率绕组与控制绕组产生的磁动势和气隙磁密,进而导出了转子笼条的感应电动势、电流和磁动势,在此基础上,用实例说明了笼型结构转子磁动势的特点及其对磁场调制作用的影响,最后用有限元计算对理论分析结果进行了验证.理论分析和仿真结果表明,对磁场调制起主要作用的是笼型转子靠近公共笼条的短路环,通过调整转子短路环分布可以增强有效谐波、削弱无用谐波,由此对笼型转子结构进行优化设计.     

无刷双馈电机原理及定子结构设计分析

无刷双馈电机是一种新型的感应电机,在风力发电和水利发电中有着广泛的应用前景。该文介绍了无刷双馈电机的结构组成,分析了它的变频调速原理,并对电机定子绕组的极数、型式和节距等定子结构设计的原理和方法进行了详尽地说明和分析,为该型电机的电磁设计和参数优化提供了理论依据。     

无刷双馈电机控制策略的研究

为扩大无刷双馈电机的稳定运行范围,本文提出利用电机的瞬态模型研究电压跟踪频率的关系,并根据电机的稳态模型以电机性能最佳为条件优化计算出控制电压与频率的单值关系.并与电压频率比恒定控制作了比较,结果表明采用本文提出的方法能有效地扩大电机的转速运行范围和获得良好的运行性能.本文提出的无刷双馈电机控制策略,为系统地进行无刷双馈电机电气传动系统和变速恒频风力发电系统的设计与控制奠定了基础.     

无刷双馈风力发电机的控制策略与实现

为了探讨变速恒频(VSCF)控制的无刷双馈发电机(BDFM)风电系统的有效控制策略,在分析BDFM的结构特点和工作原理基础上,给出VSCF发电模式的控制方法,构建了转子转速约束下的电机d-q坐标系数学模型,推导出变速恒频运行模式的功率控制策略.根据BDFM的数学模型及功率控制策略,设计了电机侧与网侧均包含可双向变换的变频器主电路拓朴,实现了风力发电机的四象限平滑运行和VSCF的功率控制策略,并对BDFM发电系统的VSCF运行模式进行了仿真试验.仿真结果验证了本控制策略能够实现变速恒频发电,电机空载启动到1 050 r/min的响应时间为0.2 s,能对有功功率和无功功率解耦控制.     

变速恒频无刷双馈风力发电机的功率控制系统

在无刷双馈电机(BDFM)的国内外研究及应用现状基础上,分析其工作原理和变速恒频风力发电系统的实现。根据BDFM在d-q坐标系的动态数学模型,提出变速恒频运行条件下的功率控制策略,设计出基于d-q坐标系的功率控制系统。应用此控制策略和控制系统,对一个典型BDFM运行在空载条件下的动态特性进行仿真验证和分析。理论研究与仿真结果证明了本功率控制策略和控制系统用于BDFM风力发电的可行性及有效性。     

无刷双馈电机起动与运行特性研究

基于无刷双馈电机的工作原理,对d-q轴坐标系下的数学模型进行了分析;采用Mat-lab/Simulink对无刷双馈电机控制系统的起动和运行特性进行了仿真研究。详细分析了无刷双馈电机在异步起动、超同步运行、直流同步运行、亚同步运行、带载运行这几种运行状态下的仿真结果,为今后进一步研究无刷双馈电机控制策略提供理论和仿真依据。