异步电机矢量控制磁场定向校正技术研究

矢量控制磁场定向的核心是实现励磁与转矩的独立解耦,其动态性能优异。但是异步电机参数在实际运行中易变化,导致磁场定向不准,进而引起转矩脉动和电机运行性能变差。分析了磁场定向不准引起的电机电压变化,及对转矩电流和励磁电流的影响,提出了基于q轴前馈电压的转子磁场定向校正策略,通过仿真和试验验证了校正策略具有良好的有效性和工程应用价值。     

励磁绕组在转子上的无滑环混合励磁电机研究

介绍了一种励磁绕组在转子上且无滑环的混合励磁同步电机,提出了励磁发电机转子绕组无需整流电路就可以输出直流电压的方法,构建了励磁发电机相应定子绕组输入电压的模型,并研究了其控制策略。实验结果表明,该电机结构可靠、有良好的调磁性能、励磁效率高,能实现低速大力矩与宽调速范围。     

混合励磁永磁电机的可靠性建模与分析

混合励磁永磁电机是在永磁同步电机的基础上,在电机的定子或转子上加入电励磁绕组以调节电机主磁通的新型电机。本文描绘了混合励磁永磁电机的工作原理及结构,建立了可靠性模型,并用故障树的可靠性分析法对混合励磁永磁电机的可靠性进行了定量、定性分析。     

交流励磁工频感应电机传动系统电流控制算法及其性能分析

描述了交流励磁工频感应电机的结构，分析了其电流控制算法，实现了该系统主回路的设计及研究了实际运行时同步速度点的电压、电流特性。在国内为交流励磁工频感应电机广泛应用于高性能价格比的大容量风机、水泵类负载(价格低廉、节电显著)奠定了基础。     

电视安全运行状态监测系统的应用(上)

通过电机安全运行状态监测系统(Midor-A-01),对电机的电流、电压信号波形及谐波进行分析,掌握污水处理厂一号进水泵电机的定子、转子、电机轴承等部件的健康状态,为设备检修提供依据.     

基于Crowbar控制的DFIG风电机系统低压穿越运行

紧急电网运行标准要求风力发电机在电网电压跌落的情况下不能从电网中解列,以防引发后继更为严重的电网故障。为了保护励磁变频器,需要采用Crowbar装置在电压跌落时为双馈感应发电机（DFIG）转子浪涌电流提供通路,并限制转子电流的增大。文章提出一种Crowbar控制策略,能够有效抑制转子过电流、直流母线过电压以及电磁转矩的振荡,并帮助电网电压的恢复。仿真结果验证了该控制方式能够使DFIG在大幅电压跌落故障下实现不间断运行,提高了DFIG风电机组运行可靠性。     

电机安全运行状态监测系统的应用（下）

通过电机安全运行状态监测系统（Midor-A-01）,对电机的电流、电压信号波形及谐波进行分析,掌握污水处理厂一号进水泵电机的定子、转子、电机轴承等部件的健康状态,为设备检修提供依据。     

汽机发电机绝缘低分析

未来热电汽轮发电机为上海电气集团股份有限公司制造的QF-100-2型同步发电机。正常运行时,发电机出口电压为10.5k V,主要由定子、转子、端盖及轴承、空气冷却器、座板、刷架、隔音罩等部件组成,发电机定子和转子绝缘等级均为F级。汽机发电机由发变组出口断路器同期。发电机采用空气冷却方式,即定子绕组、定子铁芯及其端部结构件、转子绕组采用空气表面冷却。发电机励磁系统为机端静止可控硅自并励励磁方式。     

电机安全运行状态监测系统的应用（上）

通过电机安全运行状态监测系统（Midor—A-01），对电机的电流、电压信号波形及谐波进行分析，掌握污水处理厂一号进水泵电机的定子、转子、电机轴承等部件的健康状态，为设备检修提供依据。     

无刷励磁发电机转子电流及温度在线检测技术

本文介绍了无刷励磁发电机转子的励磁电压、励磁电流和转子温度的在线检测方法.励磁电压直接通过分压得到,励磁电流则取自轴向线棒两端的压降,而转子温度是基于导电材料的电阻-温度特性通过计算得到.文中阐述了测量原理、系统结构和实验结果,并进行了误差分析.实验结果表明,该系统具有测量精度高,安装方便,运行安全稳定等特点.     

Development and Analysis of the Magnetic Circuit on Double-Radial Permanent Magnet and Salient-Pole Electromagnetic Hybrid Excitation Generator for Vehicles

With the improvement of vehicles electrical equipment, the existing silicon rectification generator and permanent magnet generator cannot meet the requirement of the electric power consumption of the modern vehicles electrical equipment. It is di cult to adjust the air gap magnetic field of the permanent magnet generator. Consequently, the output voltage is not stable. The silicon rectifying generator has the problems of low e ciency and high failure rate.In order to solve these problems, a new type of hybrid excitation generator is developed in this paper. The developed hybrid excitation generator has a double-radial permanent magnet, a salient-pole electromagnetic combined rotor,and a fractional slot winding stator, where each rotor pole corresponds to 4.5 stator teeth. The equivalent magnetic circuit diagram of permanent magnet rotor and magnetic rotor is established. Magnetic field finite element analysis(FEA) software is used to conduct the modeling and simulation analysis on double-radial permanent magnet magnetic field, salient-pole electro-magnetic magnetic field and hybrid magnetic field. The magnetic flux density mold value diagram and vector diagram are obtained. The diagrams are used to verify the feasibility of this design. The designed electromagnetic coupling regulator controller can ensure the stable voltage export by changing the magnitude and direction of the excitation current to adjust the size of the air gap magnetic field. Therefore, the problem of output voltage instability in the wide speed range and wide load range of the hybrid excitation generator is solved.     

一种平滑 DFIG有功功率波动的混合控制策略的研究

提出了一种在超同步转速范围内平滑双馈异步风力发电机（ DFIG）转子侧有功功率波动的混合控制策略。该策略在传统的双馈异步风力发电机组控制基础上,引入了变桨距和直流侧电压混合控制。变桨距控制用来平滑有功功率波动的低频分量;直流侧电压控制的给定值叠加一个随功率波动变化的偏差电压,用来平滑有功功率波动的高频分量。在Matlab/Simulink平台上,搭建了DFIG构成的风力发电系统,分别采用传统控制策略和文中提出的混合控制策略进行仿真,结果表明,混合控制策略有效平滑了发电机转子侧有功功率的波动。     

新型无刷直流发电机的电势研究

分析了一种新型直流无刷发电机的输出电压。此发电机为一种新型发电机,其转子采用永磁切向结构,定子由直流电机波绕组结构外接多相全波不控整流组成。本文重点讨论了发电机内部的电势叠加情况,以及发电机输出的整流电压的波形和大小。以此为基础,可以分析发电机的稳态特性。     

风力机与液力变速传动装置匹配工作特性研究

通过对液力变速传动装置应用于风力发电系统运动规律的分析,得到了适应变化的风轮转速、保持恒定发电机输入转速的风轮转速与液力变矩器涡轮输出转速应保持的关系。根据传动系的功率分流原理及能量平衡方程,推导了液力变矩器泵轮输入功率占风轮功率的比例以及液力变速传动装置的总体传动效率关系式。结合风力机特性进行了液力变矩器涡轮输出工作特性的分析,综合评价了影响传动效率的主要因素。针对低转速比和高转速比两种型号的液力变矩器进行了系统的匹配计算,为液力元件的选型与设计、差动轮系及定轴轮系关键结构参数的选取提供了参考。
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汽轮发电机的故障及检修

汽轮发电机是电力生产的重要设备。针对自行发电的大型工厂所使用的30MW同步式汽轮发电机,详细分析了发电机振动、发电机定子和转子故障、发电机发不出电压或电压不稳定等常见故障及其原因,并探讨了其维护检修的方法。     

永磁直驱风力发电机结构发展研究

直驱式永磁风力发电机具有高功率密度、高效率、高可靠性、低维护成本和电网兼容性好、低电压穿越能力强等优点而成为最具发展前景的风力发电解决方案。介绍了径向磁通、轴向磁通以及横向磁通电机的结构电机的特点以及应用情况,针对目前市场的主流径向磁通永磁风力发电机,综合考虑电机的轴承支撑方式、冷却方式以及内外转子结构,将其分成四种结构,并对每种结构形式的特点加以详细的分析和介绍,并指出各种结构电机的优缺点,对永磁风力发电机结构的发展趋势进行了阐述。     

发电机运行状态对定转子径向振动特性的影响分析

分析隐极同步发电机定转子径向振动随发电机运行状态的变化规律。首先通过分析不同运行状态时发电机电磁关系、电枢反应特性,以及正常运行时作用于定子的脉振电磁力特性和作用于转子的不平衡电磁力特性,分别得到定子径向倍频振动和转子径向工频振动在励磁电流一定时随发电机有功功率的变化特征,以及有功功率一定时随励磁电流的变化特征。实测了SDF-9型隐极同步发电机定转子振动信号,与理论分析结果基本吻合。另一方面也揭示基于振动特征诊断发电机故障时,必须考虑发电机的运行参数和运行状态,否则其诊断结果在实际应用中是不完整的。     

基于SPCE061A控制的高压脉冲发生器测控系统

对高压脉冲发生器的运行状况进行实时监测和有效控制是保护其安全、稳定运行的重要措施.采用热敏电阻和霍尔电流传感器实现对所用高压脉冲发生器绕组内温度和电流值的双重监测,当温度或电流超过设定值时,控制系统可通过报警、启动风冷、切断电源、暂停输出脉冲等动作及时有效地保护高压脉冲发生器.利用16位单片机SPCE061A和无线通信芯片nRF905可将数据无线传输到上位机,实现数据保存和历史查询.实验证明,该系统经济实用,响应速度快,可广泛应用于类似的场所.     

转子绕组短路故障下不平衡电磁力计算方法

通过建立发电机有限元分析模型,得到故障下发电机内部磁力线走势、发电机气隙磁通密度的变化以及短路位置、短路匝数和励磁电流对转子不平衡电磁力的影响。对工程实际中常用的等效磁通法和磁势叠加法进行了分析比较,同时改进了现有的等效磁通计算方法。将两种方法不平衡电磁力的计算结果与有限元方法结果进行比较,指出了结果存在差异的原因。     

Dual-loop self-optimizing robust control of wind power generation with Doubly-Fed Induction Generator

This paper presents a self-optimizing robust control scheme that can maximize the power generation for a variable speed wind turbine with Doubly-Fed Induction Generator (DFIG) operated in Region 2. A dual-loop control structure is proposed to synergize the conversion from aerodynamic power to rotor power and the conversion from rotor power to the electrical power. The outer loop is an Extremum Seeking Control (ESC) based generator torque regulation via the electric power feedback. The ESC can search for the optimal generator torque constant to maximize the rotor power without wind measurement or accurate knowledge of power map. The inner loop is a vector-control based scheme that can both regulate the generator torque requested by the ESC and also maximize the conversion from the rotor power to grid power. An ℋ_∞ controller is synthesized for maximizing, with performance specifications defined based upon the spectrum of the rotor power obtained by the ESC. Also, the controller is designed to be robust against the variations of some generator parameters. The proposed control strategy is validated via simulation study based on the synergy of several software packages including the TurbSim and FAST developed by NREL, Simulink and SimPowerSystems.