感应型无轴承电机的优化气隙磁场定向控制

由于悬浮力与转矩之间以及水平、垂直悬浮力之间的耦合，动态过程中感应型无轴承电机转子的悬浮将变得不稳定。针对磁悬浮力是定、转子间气隙磁密有源不平衡结果的概念，该文建立了感应型无轴承电机气隙磁场定向控制模型，进行了起动及突加负载大动态过程稳定悬浮的运行仿真。然而负载运行中转子参数变化和铁磁非线性饱和的影响，定向用气隙磁通发生了幅值及相位的变化，破坏了两正交悬浮力间的解耦条件，影响了转子的稳定悬浮性能。对此，该文又提出了一种优化气隙磁场定向控制策略和系统，通过对气隙磁链幅值和相位的实时修正，实现了在气隙磁场定向基础上的动态解耦控制，有效地提高了考虑参数变化及计及饱和时感应型无轴承电机的实际悬浮运行能力，为实际系统的动态解耦控制提供了实施途径。     

双馈异步风力发电机并网运行中的几个热点问题

目前我国风电装机容量已跃居世界首位,但因缺乏长期运行经验,在追赶和跳跃式发展中未能预见并网运行中的诸多问题,已成为其发展瓶颈。为满足电网规范要求的电网故障下不脱网运行,必须深入研讨所需控制策略和保护方案。该文以双馈异步风力发电机为对象,综述、分析、讨论其并网运行中,特别是电网故障条件下有效控制中的一些热点问题,如低电压穿越、Crowbar技术、电网故障特别是不对称故障下的不脱网运行控制及与之相关的新型控制器设计等,以期增强弱电网条件下风电机组的并网运行能力。     

不平衡电网电压下双馈感应发电机转子侧变换器的比例–谐振电流控制策略

为了研究不平衡电网电压条件下双馈感应风力发电机(doubly-fedinduction generator,DFIG)系统增强运行能力的有效控制策略,提出了网侧、转子侧变换器的比例–谐振电流控制方案以及两者之间的协同控制策略。针对电网电压不平衡条件下DFIG转子侧变换器,提出了一种在两相定子静止αβ坐标系中实施的比例–谐振(proportional-resonant,P-R)电流控制方案,以实现对DFIG转子电流无需正、负相序分解的统一调节。采用正序d+轴电网电压定向简化了各种增强运行能力控制目标下的转子正、负序电流指令值算法,设计了相应的DFIG不平衡控制策略。实验研究表明,这种P-R电流控制方案能够实现转子侧变换器选定控制目标,具备优良的动态调节性能,可增强不平衡电网电压故障下DFIG风力发电机系统的不间断运行能力。     

变速直驱开关磁阻风力发电系统的控制与实现

对开关磁阻发电机的运行原理和风轮机的功率输出特性进行了分析,提出了一种不依赖风轮机运行参数即可实现最大风能跟踪的控制方法.使用MATLAB/SIMULINK构建了系统模型,进行了仿真,并在试验室中进行了验证.设计了一套10kW开关磁阻风力发电系统并应用到现场,实现了变速直驱发电,给出了部分现场数据,证明直驱式开关磁阻风力发电是可行的.     

基于电力电子系统集成概念的传感器模块技术

在电力电子系统集成的基础上，提出了一种能够实现电机端电压和电流、转子位置和速度、磁通和转矩检测的概念性集成传感器模块，讨论了利用凸极跟踪方法实现转子位置自检测的原理。实验表明，这种传感器集成方式能在永磁同步电机全速范围（包括零速和极低转速）准确地观测出转子的位置和速度，实现了位置，速度传感器与电机本体的集成。以此为基础设计出的概念性的集成传感器模块可配合集成化的电力变换模块，方便、简洁和可拓展地构成高性能的电力电子转动应用系统。     

一种适合DTC应用的非线性正交反馈补偿磁链观测器

提出一种适合永磁同步电机直接转矩控制的非线性正交反馈补偿定子磁链观测器，从确保磁链和反电势正交的角度出发，保证电机在宽运行范围定子磁链观测的准确性，能有效解决传统磁链观测器存在的直流漂移、磁场饱和及电机极低速运行时磁链观测不准等问题。新型观测器结构简单，无需PI调节，没有非线性饱和限幅环节，对电机参数鲁棒性好，且易于工程实现。针对一台2 kW永磁同步电机，采用数字信号处理器DSP对所提出的观测器进行了数字化实现。实验表明，该观测器能在宽速度范围内精确地估算电机定子磁链，实现永磁同步电机直接转矩控制系统的高性能控制。     

基于灰色预测的永磁同步电动机速度控制

本文针对永磁同步电动机非线性动态数学模型，采用直接反馈线性化控制，建立了闭环系统的输入-输出模型，通过线性化模型来设计控制器，该方法简单适用；同时，为了克服此反馈线性化控制对模型要求精确化这一不足，提出了基于灰色理论的不确定预测器，它能在线预测永磁同步电机的不确定因素并相应的调整反馈线性化控制法则，从而提高了系统的动态性能。仿真与实验结果表明，该方法对永磁同步电机速度控制具有很好的跟踪性能和鲁棒性能。     

交流伺服系统逆变器死区效应分析与补偿新方法

死区效应的存在使得逆变器输出电压和电流不能跟踪参考电压和电流，同时输出增加了谐波分量，使系统的输出转矩存在很大脉动，尤其电机在低速运行时，可能导致系统的不稳定。针对此问题分析了死区效应对于交流伺服系统的影响，特别是低速运行时对电流波形的影响。提出了一种新型的在线延时补偿算法，该算法可以省掉开关器件没有必要的开通和关断，且不需要任何额外的硬件电路和离线的实验测量，具有实现简单、输出波形谐波含量小等特点，较好地降低了系统在低频时输出电流的脉动。仿真与实验表明该算法有效、可行。     

基于转子位置自检测复合方法的永磁同步电机无传感器运行研究

基于对高频信号注入法和模型参考自适应法转子位置自检测原理和特性的讨论，提出了一种包含零速在内的全速度范围内均能实现转子位置/速度准确检测和控制的复合方法。分析了从旋转高频电压信号注入法过渡到模型参考自适应法的切换原则，给出了速度切换区内转子位置、速度和加权系数的估算方法，并对1台内插式永磁同步电机2种方法的切换过程进行了实验研究，成功地实现了无传感器矢量控制的起动与运行。实验研究表明，这种转子空间位置复合检测方法既能在低速时准确地观测出转子的空间位置和速度，也能保证高速运行时较快的动态响应，适合于全速范围内电机的无传感器运行。     

交流励磁发电机输出电力谐波抑制技术研究

针对交流励磁发电机输出的电力谐波特征，研究了谐波抑制所需滤波器拓扑结构和检测控制方法，获得了一种较为理想的混合型滤波器结构形式和混合式检测控制方法，通过采用PWM调控技术和磁势补偿原理，有效地解决了串联APF中低频谐波功率补偿信号的传输问题，仿真和实验证实了该方法滤波效果好，系统稳定性高、对变化的基波频率有很强的自适应能力，是一种适合于复杂供用电系统电力谐波抑制的有效方案。